什么是汉明重量

tech2022-08-02  151

191. 位1的个数 【简单题】【位运算】

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)。

输入:00000000000000000000000000001011 输出:3 解释:输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中,共有三位为 '1'。 输入:00000000000000000000000010000000 输出:1 解释:输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中,共有一位为 '1'。 输入:11111111111111111111111111111101 输出:31 解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中,共有 31 位为 '1'

题目讲解

解法1:位运算

【核心思想】

设置一个位掩码mask=1,每次遍历将mas左移一位,java中用这个符号<<遍历数字的32位,如果某一位是1,则将计数器+1

【举例说明】

我们判断n = 010中1的个数先设置位掩码mask = 1,等同于mask = 001将mask和n做’与’运算,mask & n = 001 & 010 = 0,所以n的最后一位是0将mask左移一位,得到mask = 010,再和n做’与’运算,mask & n = 010 & 010 = 1,所以n的倒数第二位是1将mask左移一位,得到mask = 100,再和n做’与’运算,mask & n = 100 & 010 = 1,所以n的倒数第三位是0计数得到n中1的个数为1

【代码】

public class Solution { public int hammingWeight(int n) { int ans = 0; int mask = 1; for (int i = 0; i < 32; i++) { if ((n & mask) != 0) ans++; mask = mask<<1; } return ans; } }

【备注】

这道题还有一种更简单的方法。首先我们要知道n & (n - 1)代表着把n的最后一个1变成0,为什么?举例说明,令n = 10110,那么n - 1 = 10101,n & (n - 1) = 10110 & 10101 = 11100,确实把最后一个1变成了0。严密的证明过程读者可以自己探索一下

所以,只要重复n & (n - 1)的操作,直到n == 0,那么操作了几次,n中就有几个1

public class Solution { public int hammingWeight(int n) { int ans = 0; while (n != 0) { ans++; n &= (n - 1); } return ans; } }

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