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LeetCode 190. 颠倒二进制位_i++

问题分析

这题是让把一个int类型的二进制位反过来,比如​​abcd​​​,要把他变成​​dcba​​​。最简单的一种方式就是通过一个循环,每次循环的时候把n的最后一位数字(二进制的)截取掉,放到一个新的数字中的末尾,可以看下视频
​​视频链接​​LeetCode 190. 颠倒二进制位_颠倒二进制位_02
原理比较简答,我们来看下代码

public int reverseBits(int n) {
int res = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++) {
//res先往左移一位,把最后一个位置空出来,
//用来存放n的最后一位数字
res <<= 1;
//res加上n的最后一位数字
res |= n & 1;
//n往右移一位,把最后一位数字去掉
n >>= 1;
}
return res;
}

我们知道在​​java​​​中​​int​​​类型是​​32​​​位的,我们还可以使用一个临时变量​​res​​,把

  • n的二进制位中右边第​​1​​​位放到res二进制位右边第​​32​​位,
  • n的二进制位中右边第​​2​​​位放到res二进制位右边第​​31​​位,
  • n的二进制位中右边第​​3​​​位放到res二进制位右边第​​30​​位,
  • ……

这样最终也可以实现,原理比较简单,来看下代码

public int reverseBits(int n) {
int res = 0;
//把低16位移到高16上
for (int i = 0; i < 16; i++) {
res |= (n & (1 << i)) << (31 - i * 2);
}
//把高16位移到低16位上
for (int i = 16; i < 32; i++) {
res |= (n & (1 << i)) >>> (i * 2 - 31);
}
return res;
}

我们还可以不使用循环,就是前面​​16​​​个和后面​​16​​​个交换,然后前面​​16​​​个和后面​​16​​​个中的​​8​​​个​​8​​个在交换……直到两两交换为止。



看下视频​​LeetCode 190. 颠倒二进制位_颠倒二进制位_03
代码如下

public int reverseBits(int n) {
n = (n >>> 16) | (n << 16);
n = ((n & 0xff00ff00) >>> 8) | ((n & 0x00ff00ff) << 8);
n = ((n & 0xf0f0f0f0) >>> 4) | ((n & 0x0f0f0f0f) << 4);
n = ((n & 0xcccccccc) >>> 2) | ((n & 0x33333333) << 2);
n = ((n & 0xaaaaaaaa) >>> 1) | ((n & 0x55555555) << 1);
return n;
}

除了上面介绍的​​3​​​种解法以外,还有一种解决方式就是每​​2​​​位之间相互交换,然后是每​​4​​​位之间相互交换,接着是每​​8​​​位之间相互交换,但最后不是每​​16​​​位之间交换,而是把​​32​​​位分为​​4​​​个​​8​​​位,这​​4​​​个​​8​​位之间相互交换,具体也可以看下

​364,位1的个数系列(一)​

​385,位1的个数系列(二)​

​402,位1的个数系列(三)​



来看下代码(经常看源码的同学会发现,这个就是源码​​Integer​​中的代码。)

public static int reverseBits(int var0) {
var0 = (var0 & 1431655765) << 1 | var0 >>> 1 & 1431655765;
var0 = (var0 & 858993459) << 2 | var0 >>> 2 & 858993459;
var0 = (var0 & 252645135) << 4 | var0 >>> 4 & 252645135;
var0 = var0 << 24 | (var0 & '\uff00') << 8 | var0 >>> 8 & '\uff00' | var0 >>> 24;
return var0;
}

上面数字的二进制位如下:

1431655765的二进制是:01010101 01010101 01010101 01010101 
858993459 的二进制是:00110011 00110011 00110011 00110011
252645135 的二进制是:00001111 00001111 00001111 00001111
'\uff00' 的二进制是:00000000 00000000 11111111 00000000