LeetCode算法题-Number of 1 Bits（Java实现）

Posted 2021-01-23 程序员小川

这是悦乐书的第186次更新，第188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45题（顺位题号是191）。编写一个带无符号整数的函数，并返回它所具有的“1”位数。例如：

输入：11
输出：3
说明：整数11具有二进制表示00000000000000000000000000001011

输入：128
输出：1
说明：整数128具有二进制表示00000000000000000000000010000000

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

这道题与昨天的题类似，都是和位操作有关。此题是统计二进制位“1”的出现次数，对此可以使用与（&）运算，对于n还是依次从左往右移动。

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

03 第二种解法

对于上面的解法，还可以再简化下，省掉那个判断，因为和1做与运算，如果最后一位是1，整个运算结果就是1，就相当于是自增加1。

public int hammingWeight2(int n) {
    int count = 0;
    for (int i=0; i<32; i++) {
        count += n&1;
        n = n >> 1;
    }
    return count;
}

04 第三种解法

上面的两种解法都是拿n和1做与运算，其实还可以换种思路，使用n和n-1做位运算。此时，分两种情况：当n的二进制最后一位是1的时候，n-1的二进制位除了最后一位和n不一样，其他位都是一样的，此时n&(n-1)得到的结果是n-1，此时消除的是n的二进制最后一位；当n的二进制最后一位是0的时候，n-1的二进制位最后一位是1，n从最后一位1往左开始和n-1的对应位是一样的，此时n&(n-1)得到的是n最后一位1出现位置往左之前的位，此时消除的n的二进制位中最后出现的1。每次都会消除一位1，直到n最后变成0。

例如：

10 1010
9 1001
与：1000

14 1110
13 1101
与：1100

public int hammingWeight3(int n) {
    int count = 0;
    while (n != 0) {
        count++;
        n = n & (n - 1);
    }
    return count;
}

05 第四种解法

将n变成二进制字符串，然后依次查找字符串中的1，并记数。其中，整数1的Unicode十进制值是49，所以使用charAt方法时，是和49判断。

public int hammingWeight4(int n) {
    int count =0;
    String binary = Integer.toBinaryString(n);
    for (int i =0; i<binary.length(); i++) {
        if (binary.charAt(i) == 49) {
            count++;
        }      
    }
    return count;
}

06 第五种解法

直接使用包装类Integer自带的方法bitCount即可。

public int hammingWeight5(int n) {
    return Integer.bitCount(n);
}

07 小结

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