这是小川的第377次更新,第404篇原创
01 看题和准备
今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第238题(顺位题号是1009)。每个非负整数N都具有二进制表示。例如,5可以二进制表示为"101"
,11可以二进制表示为"1011"
,依此类推。
请注意,除N = 0
外,任何二进制表示中都没有前导零。
二进制表示的补码是将1改为0和将0改为1时得到的二进制数。例如,二进制中"101"
的补码是二进制的"010"
。
对于给定的十进制数N
,将其二进制表示的补码作为十进制的整数返回。
例如:
输入:5
输出:2
说明:5是二进制"101"
,二进制补码"010"
,转为十进制是2。
输入:7
输出:0
说明:7是二进制"111"
,二进制补码"000"
,转为十进制是0。
输入:10
输出:5
说明:10是二进制"1010"
,二进制补码"0101"
,转为十进制是5。
注意:
- 0 <= N < 10^9
02 第一种解法
题目的意思是将N转为二进制,再求其二进制的补码(0和1互换),再将转换后的二进制补码转为十进制整数。
思路:利用异或位运算,例如5^7=2,那么我们要找到7,而7的二进制为111
,长度和5的二进制101
相等,但是全为1,所以先将5转为二进制字符串,使用一个32位长度的由1组成的字符串,截取对应长度的子串,再将截取出来的子串转为十进制数,利用得到的十进制数和N
做异或运算就可得到结果。
public int bitwiseComplement(int N) {
String str = Integer.toBinaryString(N);
String newStr = "11111111111111111111111111111111";
newStr = newStr.substring(0, str.length());
int num = Integer.valueOf(newStr, 2);
return N^num;
}
03 第二种解法
思路:将N
转为二进制字符串,利用循环,将其中的0转为1,1转为0,变成新的二进制字符串,再将其转为十进制整数。
public int bitwiseComplement2(int N) {
String str = Integer.toBinaryString(N);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i=0; i<str.length(); i++) {
sb.append(str.charAt(i) == '0' ? '1' : '0');
}
return Integer.valueOf(sb.toString(), 2);
}
04 第三种解法
思路和第一种解法类似,只是换了另外的方式来得到全是1的二进制数,全是1的二进制数可以通过1开头后面跟0的二进制数减1得到,例如8的二进制数1000
,8减去1得到7,7的二进制数是111
,而8可以通过1
左移位运算3
得到(也可以累乘2三次得到)。
public int bitwiseComplement3(int N) {
if (N < 2) {
return N == 0 ? 1 : 0;
}
int num = 1;
while (num <= N) {
// 换成 num *= 2; 效果一样
num <<= 1;
}
return N^(num-1);
}
05 小结
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