整数的二进制数中1的数目,1-N中1的总共个数,如何判断一个数是否为2的整数次幂.

2024-04-04 14:38

本文主要是介绍整数的二进制数中1的数目,1-N中1的总共个数,如何判断一个数是否为2的整数次幂.,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

①题目:输入一个整数,求该整数的二进制表达中有多少个1

例如输入10,由于其二进制表示为1010,有两个1,因此输出2

分析:这是一道很基括微本的考查位运算的面试题。包软在内的很多公司都曾采用过这道题。

一个很基本的想法是,我们先判断整数的最右边一位是不是1。接着把整数右移一位,原来处于右边第二位的数字现在被移到第一位了,再判断是不是1。这样每次移动一位,直到这个整数变成0为止。现在的问题变成怎样判断一个整数的最右边一位是不是1了。很简单,如果它和整数1作与运算。由于1除了最右边一位以外,其他所有位都为0。因此如果与运算的结果为1,表示整数的最右边一位是1,否则是0

得到的代码如下:

///
// Get how many 1s in an integer's binary expression
///
int NumberOf1_Solution1(int i)
{int count = 0;while(i){if(i & 1)count ++;i = i >> 1;}return count;
}

可能有读者会问,整数右移一位在数学上是和除以2是等价的。那可不可以把上面的代码中的右移运算符换成除以2呢?答案是最好不要换成除法。因为除法的效率比移位运算要低的多,在实际编程中如果可以应尽可能地用移位运算符代替乘除法。这个思路当输入i是正数时没有问题,但当输入的i是一个负数时,不但不能得到正确的1的个数,还将导致死循环。以负数0x80000000为例,右移一位的时候,并不是简单地把最高位的1移到第二位变成0x40000000,而是0xC0000000。这是因为移位前是个负数,仍然要保证移位后是个负数,因此移位后的最高位会设为1。如果一直做右移运算,最终这个数字就会变成0xFFFFFFFF而陷入死循环。为了避免死循环,我们可以不右移输入的数字i。首先i1做与运算,判断i的最低位是不是为1。接着把1左移一位得到2,再和i做与运算,就能判断i的次高位是不是1……这样反复左移,每次都能判断i的其中一位是不是1。基于此,我们得到如下代码:

///
// Get how many 1s in an integer's binary expression
///
int NumberOf1_Solution2(int i)
{int count = 0;unsigned int flag = 1;while(flag){if(i & flag)count ++;flag = flag << 1;}return count;
}

另外一种思路是如果一个整数不为0,那么这个整数至少有一位是1。如果我们把这个整数减去1,那么原来处在整数最右边的1就会变成0,原来在1后面的所有的0都会变成1。其余的所有位将不受到影响。举个例子:一个二进制数1100,从右边数起的第三位是处于最右边的一个1。减去1后,第三位变成0,它后面的两位0变成1,而前面的1保持不变,因此得到结果是1011我们发现减1的结果是把从最右边一个1开始的所有位都取反了。这个时候如果我们再把原来的整数和减去1之后的结果做与运算,从原来整数最右边一个1那一位开始所有位都会变成0。如1100&1011=1000。也就是说,把一个整数减去1,再和原整数做与运算,会把该整数最右边一个1变成0。那么一个整数的二进制有多少个1,就可以进行多少次这样的操作。

这种思路对应的代码如下:

///
// Get how many 1s in an integer's binary expression
///
int NumberOf1_Solution3(unsigned int i)
{int count = 0;while (i){++ count;i = (i - 1) & i;}return count;
}

以上转自网络,在此表示感谢

②如何用一个语句判断一个整数是不是二的整数次幂?

方法一:

inline bool Is2Integer(unsigned int n) 
{ return   n && !(n & (n - 1));	
}
方法二:

inline bool Is2Integer(unsigned int n) 
{ if(n <= 0)return false;return  n == (n & (-n));	
}

③如何快速算出1-999所有数字中1的个数。

#include <stdio.h>int getNumOf1(int n)
{int iCount = 0;int iFactor = 1;int iLowerNum,iCurrNum,iHighNum;while(n / iFactor != 0){iLowerNum = n - (n / iFactor) * iFactor;iCurrNum = (n / iFactor) % 10;iHighNum =  n / (iFactor * 10);switch(iCurrNum){case 0:iCount += iHighNum * iFactor;break;case 1:iCount += iHighNum * iFactor + iLowerNum + 1;break;default:iCount += (iHighNum + 1) * iFactor;}iFactor *= 10;}return iCount;
}
int main()
{printf("sum = %d\n",getNumOf1(123));return 0;
}


 

这篇关于整数的二进制数中1的数目,1-N中1的总共个数,如何判断一个数是否为2的整数次幂.的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/876055

相关文章

python判断文件是否存在常用的几种方式

《python判断文件是否存在常用的几种方式》在Python中我们在读写文件之前,首先要做的事情就是判断文件是否存在,否则很容易发生错误的情况,:本文主要介绍python判断文件是否存在常用的几种... 目录1. 使用 os.path.exists()2. 使用 os.path.isfile()3. 使用

Go语言如何判断两张图片的相似度

《Go语言如何判断两张图片的相似度》这篇文章主要为大家详细介绍了Go语言如何中实现判断两张图片的相似度的两种方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 在介绍技术细节前,我们先来看看图片对比在哪些场景下可以用得到:图片去重:自动删除重复图片,为存储空间"瘦身"。想象你是一个

Python如何判断字符串中是否包含特殊字符并替换

《Python如何判断字符串中是否包含特殊字符并替换》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现判断字符串中是否包含特殊字符并使用空字符串替换掉,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了... 目录python判断字符串中是否包含特殊字符方法一:使用正则表达式方法二:手动检查特定字符Pytho

C语言中的常见进制转换详解(从二进制到十六进制)

《C语言中的常见进制转换详解(从二进制到十六进制)》进制转换是计算机编程中的一个常见任务,特别是在处理低级别的数据操作时,C语言作为一门底层编程语言,在进制转换方面提供了灵活的操作方式,今天,我们将深... 目录1、进制基础2、C语言中的进制转换2.1 从十进制转换为其他进制十进制转二进制十进制转八进制十进

判断PyTorch是GPU版还是CPU版的方法小结

《判断PyTorch是GPU版还是CPU版的方法小结》PyTorch作为当前最流行的深度学习框架之一,支持在CPU和GPU(NVIDIACUDA)上运行,所以对于深度学习开发者来说,正确识别PyTor... 目录前言为什么需要区分GPU和CPU版本?性能差异硬件要求如何检查PyTorch版本?方法1:使用命

Python如何精准判断某个进程是否在运行

《Python如何精准判断某个进程是否在运行》这篇文章主要为大家详细介绍了Python如何精准判断某个进程是否在运行,本文为大家整理了3种方法并进行了对比,有需要的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录一、为什么需要判断进程是否存在二、方法1:用psutil库(推荐)三、方法2:用os.system调用

Python实现特殊字符判断并去掉非字母和数字的特殊字符

《Python实现特殊字符判断并去掉非字母和数字的特殊字符》在Python中,可以通过多种方法来判断字符串中是否包含非字母、数字的特殊字符,并将这些特殊字符去掉,本文为大家整理了一些常用的,希望对大家... 目录1. 使用正则表达式判断字符串中是否包含特殊字符去掉字符串中的特殊字符2. 使用 str.isa

Python中判断对象是否为空的方法

《Python中判断对象是否为空的方法》在Python开发中,判断对象是否为“空”是高频操作,但看似简单的需求却暗藏玄机,从None到空容器,从零值到自定义对象的“假值”状态,不同场景下的“空”需要精... 目录一、python中的“空”值体系二、精准判定方法对比三、常见误区解析四、进阶处理技巧五、性能优化

使用C语言实现交换整数的奇数位和偶数位

《使用C语言实现交换整数的奇数位和偶数位》在C语言中,要交换一个整数的二进制位中的奇数位和偶数位,重点需要理解位操作,当我们谈论二进制位的奇数位和偶数位时,我们是指从右到左数的位置,本文给大家介绍了使... 目录一、问题描述二、解决思路三、函数实现四、宏实现五、总结一、问题描述使用C语言代码实现:将一个整

C++实现回文串判断的两种高效方法

《C++实现回文串判断的两种高效方法》文章介绍了两种判断回文串的方法:解法一通过创建新字符串来处理,解法二在原字符串上直接筛选判断,两种方法都使用了双指针法,文中通过代码示例讲解的非常详细,需要的朋友... 目录一、问题描述示例二、解法一:将字母数字连接到新的 string思路代码实现代码解释复杂度分析三、