Leetcode 1017:负二进制转换(超详细的解法!!!)

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给出数字 N,返回由若干 "0""1"组成的字符串,该字符串为 N 的**负二进制(base -2)**表示。

除非字符串就是 "0",否则返回的字符串中不能含有前导零。

示例 1:

输入:2
输出:"110"
解释:(-2) ^ 2 + (-2) ^ 1 = 2

示例 2:

输入:3
输出:"111"
解释:(-2) ^ 2 + (-2) ^ 1 + (-2) ^ 0 = 3

示例 3:

输入:4
输出:"100"
解释:(-2) ^ 2 = 4

提示:

  1. 0 <= N <= 10^9

解题思路

这是一个数学问题,我们知道如果是转为二进制的话,就是不断取摸。如果对于转为负二进制采用同样的思路,我们的余数会出现负数,这要怎么办?

我们知道,如果 a / b = c a/b=c 余数是 d d 的话,那么 b c + d = a bc+d=a ,因此 d = a b c d=a-bc 。我们需要保证我们的余数是正数并且是最小的那个,我们要怎么做?假设 b = r b=-r ,那么$ a = (−r)c + d = (−r)c + d − r + r = (−r)(c + 1) + (d + r) ,也就是我们可以对余数 d 加上一个除数的相反数 r ,同时我们对应的商 c$需要加 1 1 。这样我们就可以保证 d d 是一个正数,同时一定是最小的那个(只加了一次 r r )。

class Solution:
    def baseNeg2(self, N: int) -> str:
        if N == 0:
            digits = ['0']
        else:
            digits = []
            while N != 0:
                N, remainder = divmod(N, -2)
                if remainder < 0:
                    N, remainder = N + 1, remainder + 2
                digits.append(str(remainder))
        return ''.join(digits[::-1])

reference:

https://www.geeksforgeeks.org/convert-number-negative-base-representation/

https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_base

我将该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Leetcode

如有问题,希望大家指出!!!

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