【力扣题】题目描述:
题解:从0到n的整数,逐一统计二进制中1的个数,记录在一个新列表中。
【Python3】代码:
1、解题思路:Python函数。
知识点:bin(...):转为二进制字符串,即"0bxxx"。
字符串.count(...):统计字符串中某字符出现的次数。
列表.append(...):往列表尾部添加元素。
列表推导式:用简洁的方式创建列表。即 [ 对元素的简单操作 for 变量 in 可迭代对象 ]
class Solution:
def countBits(self, n: int) -> List[int]:
res = [bin(i)[2:].count("1") for i in range(n+1)]
return res
#相当于
res = []
for i in range(n+1):
res.append(bin(i)[2:].count("1"))
return res
2、解题思路:Brian Kernighan算法。
每次将整数的二进制最低位的1消除为0,直到整数变为0。消除多少次则二进制中有多少个1。
num &= (num-1) 即 num = num & (num-1) 。
相当于将二进制最低位的1消除为0。若num为2的整数幂,则num&(num-1)=0。
例如:num=5(二进制101),num-1=4(二进制100),num&(num-1)=101&100=100(即将101的最低位的1消除为0)。
class Solution:
def countBits(self, n: int) -> List[int]:
res = []
for i in range(n+1):
cou = 0
while i > 0:
i &= (i-1)
cou += 1
res.append(cou)
return res
# 或者
def count_one(num):
cou = 0
while num > 0:
num &= (num-1)
cou += 1
return cou
res = [count_one(i) for i in range(n+1)]
return res
3、解题思路:动态规划。
将一个问题拆分成多个子问题,解决子问题并记录子问题的结果减少重复计算,最终整个问题解决。
(3-1)若num是2的整数幂,num中只有最高位有1,则记录num。
若num不是2的整数幂,则num的二进制 比 去除最高位之后的二进制 多一个1。
例如:5(二进制101),去除最高位之后的二进制01(其个数已统计过为1),则5的二进制中1的个数为1+1=2个。
class Solution:
def countBits(self, n: int) -> List[int]:
# 动态规划--最高有效位
res = [0]
high = 0 # 记录最高有效位即二进制中只有最高位有一个1
for i in range(1,n+1):
if i & (i-1) == 0:
high = i
res.append(res[i-high] + 1)
return res
(3-2)将二进制右移一位,去除最低位之后的二进制中1的个数已统计过;被去除的最低位若为1则结果中再加1。
例如:5(二进制101),右移一位之后的二进制10(其个数已统计过为1),被去除的最低位为1则5的二进制中1的个数为1+1=2个。
知识点:num >> 1:将num二进制右移一位。
i & 1:将num与1进行二进制与运算。
class Solution:
def countBits(self, n: int) -> List[int]:
# 动态规划-最低有效位
res = [0]
for i in range(1,n+1):
res.append(res[i >> 1] + (i & 1))
return res
(3-3)num&(num-1)消除num最低位的1,则num 比 消除最低位1之后 多一个1。
例如:num=5(二进制101),num-1=4(二进制100),num&(num-1)=101&100=100,二进制100其个数已统计过为1,则5的二进制中1的个数为1+1=2个。
class Solution:
def countBits(self, n: int) -> List[int]:
# 动态规划--最低设置位
res = [0]
for i in range(1,n+1):
res.append(res[i & (i-1)] + 1)
return res