[算法]关于位运算

1. LeetCode 191  位1的个数

编写一个函数，输入是一个无符号整数，返回其二进制表达式中数字位数为 ‘1’ 的个数（也被称为汉明重量）。

示例 1：

输入：00000000000000000000000000001011
输出：3
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。
示例 2：

输入：00000000000000000000000010000000
输出：1
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中，共有一位为 '1'。
示例 3：

输入：11111111111111111111111111111101
输出：31
解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中，共有 31 位为 '1'。
 

提示：

请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在上面的 示例 3 中，输入表示有符号整数 -3。
 

进阶:
如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/number-of-1-bits
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

代码：

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        int count = 0;
        while(n != 0) {
            count++;
            n = n & (n - 1);
        }
        return count;
    }
}

2. LeetCode 231 2的幂

给定一个整数，编写一个函数来判断它是否是 2 的幂次方。

示例 1:

输入: 1
输出: true
解释: 20 = 1
示例 2:

输入: 16
输出: true
解释: 24 = 16
示例 3:

输入: 218
输出: false

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/power-of-two
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

代码：

class Solution {
    public boolean isPowerOfTwo(int n) {
        if(n > 0 && (n & (n - 1)) == 0) {
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
}

3. LeetCode 338 比特位计数

给定一个非负整数 num。对于 0 ≤ i ≤ num 范围中的每个数字 i ，计算其二进制数中的 1 的数目并将它们作为数组返回。

示例 1:

输入: 2
输出: [0,1,1]
示例 2:

输入: 5
输出: [0,1,1,2,1,2]
进阶:

给出时间复杂度为O(n*sizeof(integer))的解答非常容易。但你可以在线性时间O(n)内用一趟扫描做到吗？
要求算法的空间复杂度为O(n)。
你能进一步完善解法吗？要求在C++或任何其他语言中不使用任何内置函数（如 C++ 中的 __builtin_popcount）来执行此操作。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/counting-bits
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

代码：

class Solution {
    public int[] countBits(int num) {
        int[] res = new int[num + 1];
        for(int i = 1; i <= num; i++){
            res[i] = res[i & (i - 1)] + 1;
        }
        return res;
    }
}