LeetCode算法题-Reverse Bits（Java实现）

Posted 2021-01-23 程序员小川

这是悦乐书的第185次更新，第187篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第44题（顺位题号是190）。给定32位无符号整数，求它的反转位。例如：

输入：43261596

输出：964176192

说明：43261596以二进制表示为00000010100101000001111010011100，

964176192以二进制表示为00111001011110000010100101000000。

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

既然是做位运算，那么依次将原数从左往右移动一位，取出移动的位判断是0还是1，然后加到反转的结果上，并且反转的结果是从右往左移动一位，循环控制的次数为32次，因为是32位整数。

其中涉及到左移、右移、与（&）运算，与（&）运算的规则是相同的位上均为1时结果为1，否则结果为0，而左移、右移的规则就是从右往左补0和从左往右补0了。

public int reverseBits(int n) {
    int result = 0;
    for (int i=0; i<32; i++) {
        if ((n & 1) == 1) {
            result = (result << 1) + 1;
        } else {
            result = result << 1;
        }
        n = n >> 1;
    }
    return result;
}

03 第二种解法

可以将上面的步骤再简化下，进入循环时，无论原数右移出来的位是0还是1，都需要结果值左移一位，对此我们可以进行或（|）运算操作。

先将结果值左移一位，然后计算n和1的与（&）运算结果，再将两数做或（|）运算，如果n和1的与（&）运算结果为1，那么结果值就加1，为0就加0。

或（|）运算的规则是当两边操作数的位有一边为1时，结果为1，否则为0。

public int reverseBits2(int n) {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        result = (result << 1) | (n & 1);
        n >>= 1;
    }
    return result;
}

04 第三种解法

先将原数转为二进制字符串，再利用StringBuilder的reverse方法得到反转的二进制字符串，再将二进制字符串变为整数返回。

public int reverseBits3(int n) {
    String inputBinary = this.decimalToBinary(n);
    String reversedInputBinary = new StringBuilder(inputBinary).reverse().toString();
    return this.binaryToDecimal(reversedInputBinary);
}

private String decimalToBinary(int n) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (Integer.compareUnsigned(n, 0) > 0) {
        sb.append(Integer.remainderUnsigned(n, 2));
        n = Integer.divideUnsigned(n, 2);
    }
    while (sb.length() < 32) {
        sb.append(‘0‘);
    }
    return sb.reverse().toString();
}

private int binaryToDecimal(String str) {
    int res = 0;
    for (char c: str.toCharArray()) {
        res *= 2;
        res += c == ‘0‘ ? 0 : 1;
    }
    return res;
}

05 第四种解法

利用包装类Integer自带的方法，reverse()方法即可反转原数。

public int reverseBits4(int n) {
    return Integer.reverse(n);
}

06 小结

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