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LeetCode通关:求次数有妙招,位运算三连

本文主要是介绍LeetCode通关:求次数有妙招,位运算三连,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

分门别类刷算法,坚持,进步!

刷题路线参考: https://github.com/chefyuan/algorithm-base

大家好,我是刷题困难户老三,这一节我们来刷几道很有意思的求次数问题,它们都有同一类非常巧妙的解法。

这种解法是什么呢?往下看吧!

基础知识

在开始之前,我们最好先了解一些位运算的基础知识。

原反补码

先简单说一下,原码、反码、补码。

一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号, 正数为0, 负数为1.

比如,十进制中的数 +3 ,假如计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。

  • 原码

原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:

[+1]原 = 0000 0001

[-1]原 = 1000 0001

  • 反码

正数的反码是其本身

负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反。

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反

  • 补码

正数的补码就是其本身

负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)

[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补

[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补

补码是人脑认识里不太直观的一种表示方式,之所以发明补码,是为了让机器以一种一致的方式来处理加法运算。

原反补码

更多知识建议阅读《j计算机组成原理》。

与或非异或运算

在处理整型数值时,位运算符可以直接对组成整型数值的各个位进行操作。这些位运算符在位模式下工作。位运算符包括:&|~^

  • 与(&)

对应位都为1,结果为1,否则结果为0

int a=129;
int b=128;
System.out.println("a与b的结果:"+(a&b));
# 输出
a与b的结果:128

计算过程如下:

10000001 &
10000000 =
10000000
  • 或(|)

对应位只要有一个为1,结果是1,否则就为0

int a=129;
int b=128;
System.out.println("a或b的结果:"+(a|b));
# 输出
a或b的结果是:129

计算过程如下:

10000001 |
10000000 =
10000001
  • 非(~)

位为0,结果是1;位为1,结果是0

 int a = 8;
System.out.println("非a的结果:"+(~a));
# 输出
非a的结果:-9

计算过程如下

        //8转换为二进制
        1000
        // 补符号位
        01000
        // 取反
        10111 (补码)
        // 转源码除符号位取反+1
        11001
  • 异或(^)

对应位相同,结果是0,否则结果是1

1111 ^
0010 =
1101

移位运算

移位运算见名知意,是数字二进位的移动,我们这里只讨论int型的移位运算。

  • << 左移运算符

数值的补码全部左移若干位,符号位和高位丢弃,低位补 0。

  • >> 右移运算符

数值的补码全部右移若干位,符号位不变。

假如int是8位二进制,两个例子如下:

10的补码为0000 1010,左移一位变成20(0001 0100),右移一位变成5(0000 0101)

5的补码为0000 0101,左移一位变成10(0000 1010),右移一位变成2(0000 0010)

求次数问题

LeetCode136. 只出现一次的数字

☕ 题目:136. 只出现一次的数字 (https://leetcode-cn.com/problems/single-number/)

❓ 难度:简单

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