190. Reverse Bits [easy] (Python)

Posted 2020-07-27 coder_orz

题目链接

https://leetcode.com/problems/reverse-bits/

题目原文

Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.

For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as 00111001011110000010100101000000).

Follow up:
If this function is called many times, how would you optimize it?

题目翻译

翻转一个给定的32位无符号数的位。比如，给定输入整数43261596（二进制表示为00000010100101000001111010011100），返回964176192（二进制表示为00111001011110000010100101000000）。
进一步：如果该函数被多次调用，你该如何优化它？

思路方法

思路一

先将输入转换成2进制字符串，再翻转并扩充到32位，再将此32位的二进制转为无符号整数即可。利用Python的bin()函数很方便。

代码

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        b = bin(n)[:1:-1]
        return int(b + '0'*(32-len(b)), 2)

思路二

按位处理，将输入n的二进制表示从低位到高位的值依次取出，逆序排列得到翻转后的值。这里更新res的时候，用纯位操作会比用加法要快的多。

代码

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        res = 0
        for i in xrange(32):
            res <<= 1
            res |= ((n >> i) & 1)
        return res

思路三

还有一种看起来比较暴力，其实也比较巧妙的方法。类似二分的思想，每次处理一半的位交换，具体看代码吧。

代码

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        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

PS: 新手刷LeetCode，新手写博客，写错了或者写的不清楚还请帮忙指出，谢谢！
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