算法图解——求Int整型数二进制中1的个数

2021/7/28 22:36:19

本文主要是介绍算法图解——求Int整型数二进制中1的个数,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1、题目描述

这是一道老题了,可以充分让大家“抖机灵”。

输入一个int型的正整数,计算出该int型数据在内存中存储时1的个数。

题目来源:https://www.nowcoder.com/practice/440f16e490a0404786865e99c6ad91c9?tpId=37&tags=&title=&difficulty=0&judgeStatus=0&rp=1

2、示例

输入描述:

 输入一个整数(int类型)

输出描述:

 这个数转换成2进制后,输出1的个数

示例1

输入:5

输出:2

为什么呢?

因为,5的二进制是 101,故有两个1。

 

3、解题思路

看到这道题,大部分都会想到 n%2,看到余数是否为1,其实如果你了解%2的底层原理的话,就不会再这样写了,你就会想到利用位操作。

是的,除以2 ,也是二进制数往右移一位。

代码如下:

import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(sc.hasNextInt()){
            int num = sc.nextInt();
            int count = 0;
            while(num != 0){
                if((num&1) == 1){
                    count++;
                }
                num = num>>1;
            }
            System.out.println(count);
        }
        sc.close();
    }
}

看提交结果如何:

 

 

运行速度还行,就是内存占用太多了。

 那么,试想哪里还可以优化呢?

我们不妨回味下上述思路:上述右移一位,我们目的是为了得到二进制数的每一位,因为在最后一位可以通过&1 来判断是否为1.

那么,还可以怎么样得到二进制数中每一位 1 呢?

我们不妨将 num & (num-1),为什么呢?如:num = 21,二进制为10101,num-1 = 20,二进制为10100,

10101  &  10100 = 10100,恰好可以消去一个1,好,接着 num=20 , num-1= 19 ,二进制为10011;

10100  & 10011 = 10000,好家伙,又去掉一个1,这样的话,相当于是“跳级”了,什么意思呢?就是不再是老老实实地一次右移一位,你看 num & (num-1) 这样的操作可以直接跳过0 所在的位次。

故,要快得多。代码如下:

import java.util.*;

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(sc.hasNextInt()){
            int num = sc.nextInt();
            int count = 0;
            while(num != 0){
                count++;
                num = (num & (num-1));
            }
            System.out.println(count);
        }
        sc.close();
    }
}

提交结果如下:

 

 

 内存还是占用太多,因为你还是和思路1 一样,创建了两个Int变量。

就在我一筹莫展之际,我愁到了一个高级函数,什么呢?Integer.bitCount(int num),哈哈哈,这个函数居然可以帮你直接数出二进制数中有多少个1.

哈哈哈,拿来试试:

import java.util.*;
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while(sc.hasNextInt()){
            int num = sc.nextInt();
            System.out.println(Integer.bitCount(num));
        }
    }
}

提交结果:

 

 略有改善.......毕竟少了一个count变量,哈哈哈。

 

 

Over.......

 



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