牛客网剑指offer位运算和数学题目总结(共5道)
1、二进制中1的个数(剑指11,同leetcode191)
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。
解题思路:
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1,那么原来处在整数最右边的1就会变为0,原来在1后面的所有的0都会变成1(如果最右边的1后面还有0的话)。其余所有位将不会受到影响。
举个例子:一个二进制数1100,从右边数起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变成了1,而前面的1保持不变,因此得到的结果是1011.我们发现减1的结果是把最右边的一个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。
class Solution {
public:
int NumberOf1(int n) {
int ans=0;
while(n){
ans++;
n=n&(n-1);
}
return ans;
}
};
2、数值的整数次方(剑指12)
给定一个double类型的浮点数base和int类型的整数exponent。求base的exponent次方。保证base和exponent不同时为0。
解题思路:利用快速幂的思想,见代码。
class Solution {
public:
double Power(double base, int exponent) {
double ans=1.0;
int e=abs((long long)exponent);
int temp=base;
while(e){
if(e&1) ans*=temp;
temp*=temp;
e=e>>1;
}
return exponent<0?1/ans:ans;
}
};
3、求1+2+3+...+n (剑指47)
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)。
class Solution {
public:
//需利用逻辑与的短路特性实现递归终止,当n=0的时候递归终止。
int Sum_Solution(int n) {
int sum=n;
n&&(sum+=Sum_Solution(n-1));
return sum;
}
};
4、不用加减乘除做加法(剑指48,同leetcode371)
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
class Solution {
public:
int Add(int num1, int num2)
{
int temp;
while(num2!=0){
temp=(num1^num2);//不算进位
num2=unsigned(num2&num1)<<1;//算进位
num1=temp;
}
return num1;
}
};
5、丑数(剑指33)
把只包含质因子2、3和5的数称作丑数(Ugly Number)。例如6、8都是丑数,但14不是,因为它包含质因子7。 习惯上我们把1当做是第一个丑数。求按从小到大的顺序的第N个丑数。
class Solution {
public:
int GetUglyNumber_Solution(int index) {
if(index<7) return index;
vector <int> ans;
ans.push_back(1);
int p0=0,p1=0,p2=0;
for(int i=1;i<index;i++){
int temp=min(min(ans[p0]*2,ans[p1]*3),ans[p2]*5);
if(temp==ans[p0]*2) p0++;
if(temp==ans[p1]*3) p1++;
if(temp==ans[p2]*5) p2++;
ans.push_back(temp);
}
return ans[index-1];
}
};