【LeetCode】剑指 Offer 15. 二进制中1的个数 p100 -- Java Version

news2024/11/20 1:26:58

题目链接：https://leetcode.cn/problems/er-jin-zhi-zhong-1de-ge-shu-lcof/?favorite=xb9nqhhg

1. 题目介绍（15. 二进制中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。

【测试用例】：
示例 1：

输入：n = 11 (控制台输入 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：n = 128 (控制台输入 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：n = 4294967293 (控制台输入 11111111111111111111111111111101，部分语言中 n = -3）
输出：31
解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中，共有 31 位为 ‘1’。

【条件约束】：

提示：

输入必须是长度为 32 的 二进制串 。

【相同题目】：

注意：本题与主站 191. 位1的个数题目相同

2. 题解

2.1 常规解法：移动flag

时间复杂度：循环次数为int型数据的位数，32位有32次
空间复杂度O(1)
在这里插入图片描述

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    // 方法一：常规解法
    public int hammingWeight(int n) {
        // 1. 定义flag变量，用来循环移位与输入值n进行按位与
        int flag = 1;
        // 2. 定义count变量，用来记录二进制n中1的个数
        int count = 0;
        // 3. 开始循环，直到flag移位为0 结束
        while (flag != 0) {
            // 如果n & flag 不为0，说明此时n的这一位为1，count++
            if ((n & flag) != 0) count++;
            // flag左移
            flag = flag << 1;
        }
        // 4. 循环结束，返回计数结果
        return count;
        
    }
}

在这里插入图片描述

2.2 （输入值-1）& 输入值

时间复杂度：循环次数为二进制中1的个数，有多少个1就循环多少次
空间复杂度O(1)
在这里插入图片描述

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    // 方法二：（输入值-1）& 输入值
    public int hammingWeight(int n) {
        // 1. 复制输入值到临时变量temp中
        int temp = n;
        // 2. 定义变量count，用来记录n的二进制中1的个数
        int count = 0;
        // 3. 开始循环，直至temp为0
        // 通过（输入值-1）& 输入值的形式，每一次都可以将最右边的1变为0
        while (temp != 0){
            temp = (temp-1) & temp;
            count++;
        }
        // 4. 循环结束，返回count
        return count;
        
    }
}