剑指offer11.二进制中1的个数

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题目描述
输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。

这题考的主要是二进制和一些运算符的掌握情况。

负数用补码表示,所以可以先把负数转成整数的再做处理。如果只有4位,3的二进制表示为0011,-3的反码为1100,补码为1101,这如果说一个正数,则为13,所以一个负数的反码的值加上它的绝对值等于2的位数次方。根据这条规则就可以得到求得负数补码的方法:

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        if n >= 0:
            return str(bin(n)).count('1')
        else:
            return str(bin(2**32+n)).count('1')

还有一种思路是,开始把数与0001取按位与(&)操作(两个都为1,操作后该位的值为1),判断第一位是不是1,然后把1左移一位,变成0010(注意左移是把二进制所有位左移一位,后面补0),判断第二位是不是1,以此类推:

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        count = 0
        flag = 1
        while flag<2**32:
            if n & flag != 0:
                count += 1
            flag = flag << 1
        return count

如果一个整数不为0,那么这个整数至少有一位是1。如果我们把这个整数减1,那么原来处在整数最右边的1就会变为0,原来在1后面的所有的0都会变成1(如果最右边的1后面还有0的话)。其余所有位将不会受到影响。举个例子:一个二进制数1100,从右边数起第三位是处于最右边的一个1。减去1后,第三位变成0,它后面的两位0变成了1,而前面的1保持不变,因此得到的结果是1011.我们发现减1的结果是把最右边的一个1开始的所有位都取反了。这个时候如果我们再把原来的整数和减去1之后的结果做与运算,从原来整数最右边一个1那一位开始所有位都会变成0。如1100&1011=1000.也就是说,把一个整数减去1,再和原整数做与运算,会把该整数最右边一个1变成0。那么一个整数的二进制有多少个1,就可以进行多少次这样的操作。
注意当n为负数时要转换成32位补码。

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        count = 0
        if n < 0:
            n = n & 0xffffffff
        while n != 0:
            n = n & (n-1)
            count += 1
        return count

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