二进制中 1 的个数
1. 题目描述
输入一个整数,输出该数32位二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。
2. 示例
无
3. 解题思路
先了解一下计算机的编码形式:
计算机中,负数以其正值的补码形式表达
什么叫补码呢?这得从原码,反码说起。
原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。
比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原码。
反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。
取反操作指:原为1,得0;原为0,得1。(1变0; 0变1)
比如:将00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,
得11111111 11111111 11111111 11111010。
称:11111111 11111111 11111111 11111010
是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反码。
反码是相互的,所以也可称:11111111 11111111 11111111 11111010
和00000000 00000000 00000000 00000101 互为反码。
补码:反码加1称为补码。
也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后将反码加上1,所得数称为补码。
比如:00000000 00000000 00000000 00000101的反码
是:11111111 11111111 11111111 11111010。
那么,补码为:11111111 11111111 11111111 11111010 + 1
= 11111111 11111111 11111111 11111011
所以,-5 在计算机中表达为:11111111 11111111 11111111 11111011。
转换为十六进制:0xFFFFFFFB。
第一种方法:
例子:1100&1011=1000
1100 = 12, 1011 = 11 ,把 12 减去1 = 11,再和原整数 12 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。
第二种方法:
通过 flag = 1 依次左移 ,与原数相与,如果相与结果为1 ,则二进制数量 +1, 由此计算所有的二进制中1 的数量
对于32位的整数 这样移动32次 就记录了这个数二进制中1的个数了
备注
使用Python的话,第2种方法不能通过,第1种方法要加上判断条件:加入输入数组大于32位时,直接截断
if n < 0:
n = n & 0xffffffff
4. Java实现
第一种方法:原数减1 与原数 相与
public class Solution {
public int NumberOf1(int n) {
int res = 0;
while (n != 0){
n = (n-1) & n;
res ++;
}
return res;
}
}
第二种方法:通过 1 依次左移与原数相与
public class Solution {
public int NumberOf1(int n) {
int res = 0;
int flag = 1;
while (flag != 0){
if ((n & flag) == 1){
res ++;
}
flag = flag << 1;
}
return res;
}
}
5. Python实现
第一种方法:原数减1 与原数 相与
# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
def NumberOf1(self, n):
# write code here
res = 0
if n < 0:
n = n & 0xffffffff
while (n != 0):
res += 1
n = n & (n-1)
return res
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