LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

一、前言?

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《每日一题LeetCode》给重新捯饬起来,只为帮助小伙伴们,能顺利上岸,收到自己心仪的offer,面试第一关, 就是算法题。因为我始终坚信,变强绝对不是一朝一夕,而是贵在长久坚持,持之以恒。所以,赶紧跟着bug菌的步伐卷起来吧⏰,变强从这一刻开始➕?。

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二、题目描述?

题目:

        颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

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 示例 2 中,输入表示有符号整数 -3,输出表示有符号整数 -1073741825。

具体请看如下示例:

示例 1:

输入:n = 00000010100101000001111010011100
输出:964176192 (00111001011110000010100101000000)
解释:输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596
因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

示例 2:

输入:n = 11111111111111111111111111111101
输出:3221225471 (10111111111111111111111111111111)
解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293
因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

提示:

  • 输入是一个长度为​​32​​ 的二进制字符串

题目来源:LeetCode原题地址 题目难度:⭐⭐

三、思路分析?

        一看到这题,整个人第一眼傻了,这读完一遍题,不知所云,于是乎接着理题。仔细看下示例,其实就是道翻转题,只不过它是32位值,我为了让大家看的更清楚,给大家举个简单的十进制示例,比如:

输入:1234  输出:4321

输入:-1234  输出:-4321

        然后遇到这种题,其实解法很常见,但唯独需要注意的一点就是负数和0为前缀的题,但是今天这题明显是不需要考虑这种特例所带来的问题,显然也好处理,理解了其实就容易。 

解题思路1-颠倒法:

  1. 我们首先初始化一个存放结果的整数a。
  2. 然后定义一个循环来控制次数,每次都对n进行一次右移。
  3. 然后将最后一位取出,向左移动(31-i)位,将其加入到结果集中。
  4. 循环结束,即得题解值。

解题思路2-分治法

        其实这题也可以使用分治法来进行解题,其方法核心就是通过或运算实现位的互换。我们先将32位分为两部分进行顺序交换,也就是对半颠倒,比如将前16位与后16位进行一个交换,之后前半部分的8位与后半部分的8位进行交换,依次类推,直到最后两位交换完顺序,最终顺序就完成了颠倒。

        然后我还想到了,其实也可以使用双指针法来解题,比如左右指针分别从二进制序列的两端往中间移动,然后交换位置,直到双指针碰面,则退出循环即可。

四、算法实现?

颠倒法-AC代码

具体算法代码实现如下:

public class Solution1 {
public int reverseBits(int {

//首先初始化一个存放结果的整数a
int a = 0;
//开始遍历
for (int i = 0; i <= 31; i++) {
//取出最后一位进行左移。
a += ((1 & (n >> i)) << (31 - i));
}
return

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

分治法-AC代码

具体算法代码实现如下:

public class Solution {

//穷举4类。
private static final int M1 = 0x55555555;
private static final int M2 = 0x33333333;
private static final int M4 = 0x0f0f0f0f;
private static final int M8 = 0x00ff00ff;

public int reverseBits(int {
n = n >>> 1 & M1 | (n & M1) << 1;
n = n >>> 2 & M2 | (n & M2) << 2;
n = n >>> 4 & M4 | (n & M4) << 4;
n = n >>> 8 & M8 | (n & M8) << 8;
return n >>> 16 | n << 16;
}
}

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

五、总结?

leetcode提交运行结果截图如下:

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

 复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(1)
  • 空间复杂度:O(1)

位运算分治法-leetcode提交运行结果截图如下:

LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

 复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(1)
  • 空间复杂度:O(1)

       总言而之,仔细审题,就可以发现一点,该题其实主要是考察了 位运算的知识,用其他的解题思路,个人感觉有点绕,因此对位运算需要一点深入了解对于解该题就比较轻松了。所以平时要多积累一些解题模型,这样对于不同的题型用对解题模型是最直接有效的。

       再者,解题道路千万条,欢迎小伙伴们脑洞大开,如果你们有啥更好的想法或者思路,欢迎评论区告诉我哦,大家一起互相借鉴互相学习,方能成长的更快。

       好啦,以上就是本期的所有内容啦,咱们下期见咯。

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七、文末?

《每日一题LeetCode》,带着你一块儿刷题,专栏每一篇都附带详细解法,手把手带你解题。

        一个人刷可能会觉得很累很难坚持,但是一群人刷就会觉得它是一件很有意义的事儿,互相督促互相鼓励,一起变强。

       我是bug菌,一名想走?出大山改变命运的程序猿。接下来的路还很长,都等待着我们去突破、去挑战。来吧,小伙伴们,我们一起加油!未来皆可期,fighting!

最后送大家两句话,与诸君共勉!


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LeetCode-190. 颠倒二进制位(java)

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