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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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