【LeetCode】476. Number Complement 解题报告（Java & Python）

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负雪明烛 2021-07-14 11:35:47 ©著作权

文章标签 LeetCode java 算法 leetcode 文章分类 Java 后端开发

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作者：负雪明烛
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题目描述

Given a positive integer, output its complement number. The complement strategy is to flip the bits of its binary representation.

Note:

The given integer is guaranteed to fit within the range of a 32-bit signed integer.
You could assume no leading zero bit in the integer’s binary representation.

Example 1:

Input: 5
Output: 2
Explanation: The binary representation of 5 is 101 (no leading zero bits), and its complement is 010. So you need to output 2.

Example 2:

Input: 1
Output: 0
Explanation: The binary representation of 1 is 1 (no leading zero bits), and its complement is 0. So you need to output 0.

解题方法

Java解法

找出一个二进制数的位反后的数。

本来想的是直接取反，也就是~num，但是试验下发现不行，因为有前面的0，取反后变成了1，然后就是个负数。

所以正确的方法应该是再与一下跟当前的数字的位数相同的全1的数字。其方法就是找出这个数字的第一个1，把后面的那些数字全部设为1.

没想到java竟然有这个库函数，那么就方便的多。

当然还有另外的方法，比如转成字符串，以此遍历到第一个1.

public class Solution {
    public int findComplement(int num) {
        return ~num & ((Integer.highestOneBit(num) << 1) - 1);
    }
}

AC: 12 ms

Python解法

二刷，python

用python做这种题比较性子直，直接按照题目说的嘛，把所有的0变成1，把所有的1变成0即可。那么直接转成二进制再用map函数求出补数，再变成10进制即可。

class Solution:
    def findComplement(self, num):
        """
        :type num: int
        :rtype: int
        """
        bin_num = bin(num)[2:]
        bin_ans = map(lambda x: '0' if x == '1' else '1', bin_num)
        return int(''.join(bin_ans), 2)

三刷，注意到求补数，就是把现有的二进制表示各位进行了0,1翻转，很容易想到异或操作。那么异或成1还是0呢？很简单的，我们需要把1变成0，以及0变成1，所以应该异或上每位都是1的二进制数。

如何获得二进制位数有多少呢？我是用的是len(bin(num)-2)的方式。如何构建全1的二进制数字？我是用的是用1移位，然后-1的方式。

代码如下。超过99%的提交。

class Solution:
    def findComplement(self, num):
        """
        :type num: int
        :rtype: int
        """
        return num ^ ((1 << (len(bin(num)) - 2)) - 1)