python个位数在十位自动补0 位1的个数python

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mob64ca1410eb61 2023-11-07 11:12:51

文章标签 python个位数在十位自动补0 运算符 python 字符串 文章分类 Python 后端开发

题目：

编写一个函数，输入是一个无符号整数，返回其二进制表达式中数字位数为 ‘1’ 的个数（也被称为汉明重量）。

Write a function that takes an unsigned integer and return the number of '1' bits it has (also known as the Hamming weight).

示例：

输入：00000000000000000000000000001011
输出：3
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。

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，在上面的 示例 3 中，输入表示有符号整数 -3。

进阶:
如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？

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解法1：通过python的 bin()函数 和 count()函数 来实现。

bin() 返回一个整数 int 或者长整数 long int 的二进制表示。

count() 方法用于统计字符串里某个字符出现的次数。可选参数为在字符串搜索的开始与结束位置。

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        # 注意bin()转换后的二进制结果为字符串
        return bin(n).count('1')

601 / 601 个通过测试用例	状态：通过
执行用时：44 ms

解法2：通过 位运算 实现。

令 a = 0011 1100， b = 0000 1101

运算符	描述	实例
&	按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0	(a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
\|	按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。	(a \| b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^	按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1	(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~	按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1 。~x 类似于 -x-1	(~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011，在一个有符号二进制数的补码形式。
<<	左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0。	a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>	右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，>> 右边的数字指定了移动的位数	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        if n == 0:
            return 0
        sum = 0
        while n > 0:
            # 先查看个位的值&1的结果
            sum += n&1
            # 相当于依次右移，然后计算下一位的值&1
            n = n >> 1
        return sum

601 / 601 个通过测试用例	状态：通过
执行用时：28 ms

解法3：通过python的 format()函数 和 map()函数 实现

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        sum = 0
        # '{:b}'.format(n) 将整数n表示成二进制数字0和1组成的字符串列表，eg.['0','1','1','0']
        # map(int, list()) 将字符串列表转换成数字列表，eg.[0,1,1,0]
        l = list(map(int, list('{:b}'.format(n))))
        for i in l:
            sum += i
        return sum

601 / 601 个通过测试用例	状态：通过
执行用时：20 ms

解法4：最常规也最容易想到的方法，逐次累加 n除2取余的结果（只有0和1两种结果）。

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        # 常规做法：
        if n == 0:
            return 0
        sum = 0
        while n > 0:
            sum += n%2
            n = n//2
        return sum