2016.5.16——leetcode:Reverse Bits(超详细讲解)

时间:2023-03-08 16:10:00

leetcode:Reverse Bits

本题目收获

  移位(<<  >>), 或(|),与(&)计算的妙用

  题目:  

  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).

  如果看不大懂题目可以这样来看:

  43261596:  00000010100101000001111010011100

  964176192:00111001011110000010100101000000

  这样就能看出来了,将整型转化的二进制数反转,得出反转后的二进制数。

  思路:

  我的思路:没有任何思路

  leetcode/discuss思路:

      思路1:新建一个uint32_t的数r: a:  r <<= 1; r每次左移,则原二进制数的最低位就变成新数的最高位了

                     b: r |= n & 1; 如果原数值为1则为1,为0则为0 (可否看做字符串,不可以!!因为输入的为整型数

                     c: n >>= 1;  原数值每次右移1位

      思路2:将原数值32位,先分为16位反转,16位再分为8位反转,8位再分为4位反转,4位分为2位反转,2位再分为1位反转。

  代码1:思路1的代码,比较简洁易懂的,但是复杂度为n

 uint32_t reverseBits(uint32_t n) {  //uint32_t位4个字节(4*8=32),int根据操作系统不同,字节数不同,16位操作为2字节,32位操作系统为4字节,64位为8字节
2 uint32_t ret=;
for(int i=; i<; i++) { //为什么没有考虑将十进制转换为二进制?? 因为用到& | << >>操作后,计算机就默认将整型转化成二进制。
ret<<=;
if(n&) {
ret|=;
}
n>>=;
}
return ret;
}

  代码2:思路二代码,复杂度为1.非常简洁,非常漂亮,膜拜大神的代码。

class Solution {
public:
uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
n = (n >> ) | (n << ); //将32位分为16位反转,输入并不是二进制??如何右移
n = ((n & 0xff00ff00) >> ) | ((n & 0x00ff00ff) << );   //将16位的2分为8位反转、移位
n = ((n & 0xf0f0f0f0) >> ) | ((n & 0x0f0f0f0f) << ); //&分为4位反转、移位
n = ((n & 0xcccccccc) >> ) | ((n & 0x33333333) << ); //&分为2位反转、移位
n = ((n & 0xaaaaaaaa) >> ) | ((n & 0x55555555) << ); //&分为1位反转、移位
return n;
}
};

  0xff00ff00:11111111000000001111111100000000           0x00ff00ff:00000000111111110000000011111111

  【只有第一个8位和第三个8位不变,其他为0,右移到第二个8位和第四个8位】  【只有第二个8位和第四个8位不变,其他为0,右移到第一个8位和第三个8位】所以右移8位前两个8位相互交换位置,后两个8位会互调位置。

   0xf0f0f0f0:11110000111100001111000011110000        0x0f0f0f0f:00001111000011110000111100001111

   8位中的两两4位在交换位置

   0xcccccccc:11001100110011001100110011001100       0x33333333:00110011001100110011001100110011

   4位中的两两2位交换为值

  0xaaaaaaaa:10101010101010101010101010101010       0x55555555:01010101010101010101010101010101

  2位中的两两1位交换位置

  例如:如题目中的

  原32位(以16位分开):0000001010010100  0001111010011100

  右移16位a:          00011110 10011100 00000010 10010100  

  &运算右移8位:a&0xff00ff00 = 00011110 00000000 00000010 00000000 >>右移8位: 00000000 00011110 00000000 00000010

            a&0x00ff00ff = 00000000 10011100 00000000 10010100 <<左移8位: 10011100 00000000 10010100 00000000

                                        做 | (或)运算后b: 1001 1100 0001 1110 1001 0100 0000 0010

  &运算右移4位:b&0xf0f0f0f01001 0000 0001 0000 1001 0000 0000 0000 >>右移4位: 0000 1001 0000 0001 0000 1001 0000 0000

          b&0x0f0f0f0f = 0000 1100 0000 1110 0000 0100 0000 0010 <<左移4位: 1100 0000 1110 0000 0100 0000 0010 0000

                                         做 | (或)运算后c: 1100 1001 1110 0001 0100 1001 0010 0000

  &运算右移2位: c&0xcccccccc11 00 10 00 11 00 00 00 01 00 10 00 00 00 00 00 >>右移4位: 00 11 00 10 00 11 00 00 00 01 00 10 00 00 00 00

        c&0x33333333 = 00 00 00 01 00 10 00 01 00 00 00 01 00 10 00 00 <<左移4位: 00 00 01 00 10 00 01 00 00 00 01 00 10 00 00 00

                                       做 | (或)运算后d: 00 11 01 10 10 11 01 00 00 01 01 10 10 00 00 00

  &运算右移2位:d&0xaaaaaaaa = 00 10 00 10 10 10 00 00 00 00 00 10 10 00 00 00 >>右移2位: 00 01 00 01 01 01 00 00 00 00 00 01 01 00 00 00

        d&0x55555555 = 00 01 01 00 00 01 01 00 00 01 01 00 00 00 00 0<<左移4位: 00 10 10 00 00 10 10 00 00 10 10 00 00 00 00 00

                                        做 | (或)运算后e: 00 11 10 01 01 11 10 00 00 10 10 01 01 00 00 00

                                      这是题目中的反转后的值:00 11 10 01 01 11 10 00 00 10 10 01 01 00 00 00

  我的代码:带有main函数及 测试问题

 #include "stdafx.h"
#include "stdint.h" //uint32_t的头文件
#include "iostream"
using namespace std; class MyClass
{
public:
int ReverseBits(uint32_t n)
{
uint32_t res = ;
for (int i = ; i < ; i++) //这个i<32,而不是i<n
{
//cout << i << endl; //出错测试
res <<= ;
//cout << res << endl;
if (n & )
{
res |= ;
}
n >>= ;
//cout << n << endl;
}
return res;
}
}; class Solution
{
public:
int reverseBits(uint32_t n)
{
n = (n >> | n << );
n = ((n & 0xff00ff00) >> | (n & 0x00ff00ff) << );
n = ((n & 0xf0f0f0f0) >> | (n & 0x0f0f0f0f) << );
n = ((n & 0xcccccccc) >> | (n & 0x33333333) << );
n = ((n & 0xaaaaaaaa) >> | (n & 0x55555555) << ); return n;
}
}; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
MyClass solution1;
//Solution solution2;
int m = ;
int nums = ;
cin >> nums;
m = solution1.ReverseBits(nums);
//m = solution2.reverseBits(nums);
cout << m << endl;
system("pause"); //”erro:字符常量中字符过多“ 字符中应该用双引号(“”)而不是单引号(‘’)
return ;
}

  错误:”erro:字符常量中字符过多“   原因:字符中应该用双引号(“”)而不是单引号(‘’)

  错误:结果值不对  原因:第12行:这个i<32,而不是i<n