美文网首页剑指Offer
4.5 位运算(5)

4.5 位运算(5)

作者: coderjiege | 来源:发表于2017-12-27 21:37 被阅读12次

    套路

    • 涉及到二进制、不用单目运算符做加法运算,其中某一位的问题(两数不同,至少有一位不同)
    • 求解运算符选择受限时可以考虑利用逻辑与&&逻辑或||的短路特性
    • 二进制数1的个数: n = n & n - 1
    • a ^ b 不进位加法,(a & b) << 1 进位加法
    • 仅利用位去存储少量(小于32)的数字

    注意点

    • 暂无

    目录

    • 二进制中1的个数
    • 求1+2+3+...+n
    • 数组中只出现一次的数字
    • 不用加减乘除做加法
    • 扑克牌顺子

    二进制中1的个数

    输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。

    • 解法一:将数字转二进制字符串,再处理每一个字符
    public int NumberOf1(int n) {
        int ans = 0;
        char[] arr = Integer.toBinaryString(n).toCharArray();
        for (char ch : arr) {
            if (ch == '1') ans++;
        }
        return ans;
    }
    
    • 解法二: 将数字转成二进制字符串,再将其中的0用""代替,返回结果字符串的长度即可
    public int NumberOf1(int n) {
        return Integer.toBinaryString(n).replaceAll("0", "").length();
    }
    
    • 最优解:位运算,n = n & n - 1 计算一次,1的个数减一
    public int NumberOf1(int n) {
        int count = 0;
        while (n != 0) {
            n &= n - 1;
            count++;
        }
        return count;
    }
    

    求1+2+3+...+n

    求1+2+3+...+n,要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句(A?B:C)。

    • 递归调用的出口不能用if语句,可用 n == 0 时 && (逻辑与)的短路特性来终止递归调用
    public int Sum_Solution(int n) {
        boolean b = (n > 0) && ((n += Sum_Solution(n - 1)) > 0);
        return n;
    }
    

    数组中只出现一次的数字

    题目描述
    一个整型数组里除了两个数字之外,其他的数字都出现了两次。请写程序找出这两个只出现一次的数字。

    • 数组中只有出现了一次和出现了两次的数,所以可以用异或解题。出现了两次的数异或结果为0,整个数组异或完就是两个只出现一次的数异或的结果。
    • 这两个数字不同,其中必然有一位一个是1,一个是0,从刚才异或的结果中找到这一位的位置。两数组按这一位为0和为1分成两部分,其中相同的数那一位必然都为0或都为1,一定会被分在一组,而两个只出现一次的数因为那一位不同,必然会被分在不同的组。两组各自分别再进行一遍异或,即可得到两个数。
    public void FindNumsAppearOnce(int [] array,int num1[] , int num2[]) {
        // ans 保存两个只出现一次的数异或的结果
        // index 保存ans中不同的那一位从右往左方向的索引位置
        int ans = 0, index = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            ans ^= array[i];
        }
        // == 比 & 优先级高!
        while ((ans & 1) == 0) {
            ans >>= 1;
            index++;
        }
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            // == 比 & 优先级高!
           (array[i] >> index & 1) == 0 ? num1[0] ^= array[i] : num2[0] ^= array[i];
        }
    }
    

    不用加减乘除做加法

    写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用+、-、*、/四则运算符号。

    • a ^ b 不进位加法,(a & b) << 1 进位加法,两者之和为不进位加法结果加进位加法相加的结果,然而不能用+号得到。我们不断的循环调用这一过程,当进位加法为0时,不进位加法的结果即为两数之和。
    public int Add(int num1,int num2) {
        do {
            int temp = num1 ^ num2;
            num2 = (num1 & num2) << 1;
            num1 = temp;
        } while (num2 != 0);
        return num1;
    }
    

    扑克牌顺子

    LL今天心情特别好,因为他去买了一副扑克牌,发现里面居然有2个大王,2个小王(一副牌原本是54张_)...他随机从中抽出了5张牌,想测测自己的手气,看看能不能抽到顺子,如果抽到的话,他决定去买体育彩票,嘿嘿!!“红心A,黑桃3,小王,大王,方片5”,“Oh My God!”不是顺子.....LL不高兴了,他想了想,决定大\小 王可以看成任何数字,并且A看作1,J为11,Q为12,K为13。上面的5张牌就可以变成“1,2,3,4,5”(大小王分别看作2和4),“So Lucky!”。LL决定去买体育彩票啦。 现在,要求你使用这幅牌模拟上面的过程,然后告诉我们LL的运气如何。为了方便起见,你可以认为大小王是0。

    • 最优解:不使用任何额外空间(一两个变量不算啊,空间在这里指数据结构),时间复杂度 O(n),只要满足以下两条即可: 1. 除0以外没有重复的数;2. 除0以外其它数的差小于5。因为数字最大值只有13,所以可以用以下这种方式保存数字,数字1左移num位保存在bitFlag里,标记出现过的数字用来判重。
    public boolean isContinuous(int [] numbers) {
        if (numbers == null || numbers.length != 5) {
            return false;
        }
        int min = 14, max = -1, bitFlag = 0;
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            int num = numbers[i];
            if (num < 0 || num > 13) return false;
            if (num == 0) continue;
            if ((bitFlag >> num & 1) == 1) return false;
            bitFlag |= 1 << num;
            if (num < min) min = num;
            if (num > max) max = num;
            if (max - min >= 5) return false;
        }
        return true;
    }
    

    相关文章

      网友评论

        本文标题:4.5 位运算(5)

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/chspgxtx.html