leetcode算法 逻辑位运算符

简介: 位运算就是对二进制数执行计算,是整数的逐位运算。

逻辑位运算符



位运算就是对二进制数执行计算,是整数的逐位运算。




& 按位与


如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1,否则为0。



| 按位或


两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1。



^ 按位异或


若参加运算的两个二进制位值相同则为0,否则为1。



~ 取反


~是一元运算符,用来对一个二进制数按位取反,即将0变1,将1。



<< 左移


用来将一个数的各二进制位全部左移N位,右补0。



>> 右移


将一个数的各二进制位右移N位,移到右端的低位被舍弃,对于无符号数, 高位补0。



位1的个数


编写一个函数,输入是一个无符号整数(以二进制串的形式),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)。


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。


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:
输入必须是长度为 32 的 二进制串 。


进阶:
如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?


思路及解法



循环检查


1.循环检查给定的整数每一位是否为1;

2.将n跟给定的对应位置上的数字进行与运算,如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1,结果加1,否则为0。

var hammingWeight = function (n) {
    let res = 0
    for (let i = 0; i < 32; i++) {
        //将每一位与n进行与运算,检查是否每一位是否为1
        if ((n & (1 << i)) != 0) {
            res++
        }
    }
    return res
};


位运算


  1. n &= n - 1 实现让最低位变为0
  2. 减少了循环的次数,记录循环的次数


var hammingWeight = function(n) {
    let res = 0;
    while (n) {
        n &= n - 1; //将最低位变为0
        res++;  //记录变了几次
    }
    return res;
};



补充无符号位移 >>>


>>>运算符执行五无符号右移位运算。它把无符号的 32 位整数所有数位整体右移。对于无符号数或正数右移运算,无符号右移与有符号右移运算的结果是相同的。

console.log(1000 >> 3);  //返回值125
console.log(1000 >>> 3);  //返回值12

对于负数

console.log(-1000 >> 3);  //返回值-125
console.log(-1000 >>> 3);  //返回值536870787

对于负数来说,无符号右移将使用 0 来填充所有的空位,同时会把负数作为正数来处理,所得结果会非常大所以,使用无符号右移运算符时要特别小心,避免意外错误。


如图:左侧空位不再用符号位的值来填充,而是用 0 来填充。

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