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。

示例1 输⼊:10 返回值:2 说明:⼗进制中10的32位⼆进制表示为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010,其中有两个1。

示例2 输⼊:-1 返回值:32 说明:负数使⽤补码表示,-1的32位⼆进制表示为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111,其中32个1

思路及解答

错误解答(不考虑负数)

⾸先说⼀个错误的解法,很多⼈可能会想到,那就是不断对 2 取余数。但是这种做法有个致命的缺陷,那就是忽略了负数,负数使⽤补码表示的时候,是取反之后加⼀

字符串遍历

将整数转换为二进制字符串,然后遍历字符串统计'1’的个数。

  • 时间复杂度:O(n),n为二进制位数(固定32位)

  • 空间复杂度:O(n),需要存储二进制字符串

API调⽤(不推荐)

Java标准库提供了统计二进制1个数的方法。

位掩码与移位(逐位检查)

使用位掩码和移位操作逐位检查是否为1。

移位算法,把整数当成⼆进制,不断向右移位和1 进⾏与计算。利⽤了所有数和1 进⾏与计算,结果为1则证明最后⼀位是1 。

无符号右移:

位运算

利用n & (n - 1)可以消除最右边的1的特性,直到n变为0

⽐如7的⼆进制是111,那么7&6=111&110=110=6,就完美把最后⼀位1 变成0 了, 6 的⼆进制是110 , 6&5=110&101=100=4,也把最后⼀位1 变成了0 。

负数呢?⽐如: 32位-7 = 11111111111111111111111111111001, 32位-8 = 11111111111111111111111111111000, -7&-8 = 11111111111111111111111111111000