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    二进制算法

    求职指导郭老师所有文章
    亲爱的学生,不要害怕失败,因为失败只是通往成功的必经之路。只要你勇敢地尝试,不断地学习和进步,你一定能够获得成功。

    关于二进制中1的个数计算,以下是几种常用方法及实现方式:

    一、逐位检查法(时间复杂度O(k))

    二进制算法

    通过逐位与运算判断是否为1,适用于正整数。

    示例代码(C++)

    ```cpp

    int countones(unsigned int n) {

    int count = 0;

    while (n > 0) {

    count += n & 1; // 检查最低位是否为1

    n >>= 1;// 右移一位

    }

    return count;

    }

    ```

    二、Brian Kernighan算法(时间复杂度O(k))

    通过`n &= (n - 1)`操作,每次将最右边的1变为0,直到n为0,统计操作次数。

    示例代码(C++)

    ```cpp

    int countones(int n) {

    int count = 0;

    while (n != 0) {

    n &= (n - 1); // 将最右边的1变为0

    count++;// 统计1的个数

    }

    return count;

    }

    ```

    二进制算法

    三、分治法(时间复杂度O(log n))

    利用二进制位规律,按位计算每一组数中1的个数,再累加。

    示例代码(C++)

    ```cpp

    int countones(int n) {

    int count = 0;

    for (int k = 0; k < 32; ++k) { // 假设32位整数

    int group_size = 1 << k; // 2^k

    int complete_groups = n >> k; // 完整组数

    count += complete_groups * group_size; // 每组1的个数

    n &= (1 << k) - 1; // 清除当前位及后面的0

    }

    return count;

    }

    ```

    四、处理负数(补码表示)

    对于负数,需先转换为无符号数再计算。

    示例代码(C++)

    ```cpp

    int countones(int n) {

    unsigned int nu = n; // 转换为无符号数

    if (nu == 0) return 0;

    int count = 0;

    while (nu != 0) {

    count += nu & 1;

    nu >>= 1;

    }

    return count;

    }

    ```

    二进制算法

    注意事项

    数据类型选择:

    使用`unsigned int`可避免负数转换时的符号位影响。

    效率优化:

    Brian Kernighan算法在1的个数较少时效率更高,而分治法在1的分布较均匀时表现更好。

    以上方法可根据具体场景选择,例如Brian Kernighan算法适合需要频繁调用且1的分布随机的场景,分治法则更适合需要精确统计的场景。

    本文【二进制算法】由作者 求职指导郭老师 提供。 该文观点仅代表作者本人, 高考01网 信息发布平台,仅提供信息存储空间服务, 若存在侵权问题,请及时联系管理员或作者进行删除。
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