『位运算』将数字变成 0 的操作次数1342

题目相关

题目解读

如果是基本思路的话,则是模拟运算计数即可;如果是通过位运算的话,就比较巧妙了。下面是一些基本的位运算,设当前数为x(x为非负整数):

  • x和1与运算:由于1的二进制码如00001,所以x和1进行与运算的结果就是:1(若x为奇数,即x的二进制码最后一位为1),0(若x为偶数,即x的二进制码最后一位为0)
  • x和1异或运算:由于1的二进制码如00001,所以x和1进行抑或运算的结果就是:x-1(若x为奇数,即x的二进制码最后一位为1),x+1(若x为偶数,即x的二进制码最后一位为0)
  • x左移一位:x/2 -1(若x为奇数,即x的二进制码最后一位为1),x/2(若x为偶数,即x的二进制码最后一位为0)
    若x不为0,则x的二进制表示为1abcd...,其中abcd等是1或者0,在将x变成0的过程中,对于每一位而言:如果该位是1,那么需要进行一次抑或运算,将该位变成0,然后进行左移运算;如果该位是0,则直接进行左移运算即可。
    所以我们可以发现对于某个确定的x的二进制表示,我们需要进行的抑或运算m和左移运算的次数n也是确定的。不难发现,其中m就等于该二进制表示中1的个数,而n则等于该二进制表示长度-1(因为若x非0,那么x的二进制表示的第一位总是1,而在对后面的各位进行处理了之后,临时结果只剩下一个1,只需要再进行一次异或运算即可将之变为0)。

Python相关

在Python中,我们有如下几种常见位运算:

  1. x和1与运算,对应于x & 1,等价于x % 2
  2. x和1异或运算,对应于x ^ 1,等价于x - 1(x为奇数)、x + 1(x为偶数)
  3. x左移一位,对应于x >> 1,等价于x // 2

具体实现

基本思路:

class Solution:
    def numberOfSteps (self, num: int) -> int:
        count = 0
        while num:
            if num % 2 == 0:
                num = num // 2
            else:
                num -= 1
            count += 1
        return co

位运算:

class Solution:
    def numberOfSteps(self, num: int) -> int:
        tmp = str(bin(num))[2:]
        return len(tmp) - 1 + tmp.count('1')

参考

  1. 用位运算处理的思路与代码 - 将数字变成 0 的操作次数 - 力扣(LeetCode)
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