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春暖花開(kāi)
雪化了,花開(kāi)了,春天來(lái)了
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這也是《程序員面試攻略》上的一道題,題目是這樣的:
請(qǐng)編寫一個(gè)函數(shù),確定一個(gè)整數(shù)的計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示中有幾個(gè)“1”。

思索了一下這個(gè)題目,我是這樣考慮的,也學(xué)書(shū)上給出偽代碼
count = 0;
while (這個(gè)整數(shù)不為0)
{
      如果這個(gè)整數(shù)對(duì)2求余的結(jié)果是1,則count加1;
     將這個(gè)整數(shù)向右移移位
}

代碼寫出來(lái)是這樣的:
int numOnesInBinary(int num)
{
    
int count = 0;
    
while (num != 0)
    
{
        
if (num % 2 == 1)
            count
++;
        num 
= num>>1;
    }


    
return count;
}

看了一下書(shū)中的答案,的確比我簡(jiǎn)練很多。對(duì)于求余這個(gè)方法還是比較笨的。書(shū)中采用了邏輯與。

判斷條件從“num%2 == 1”變成 “num&1 == 1”,從程序中更傾向與后者。
所以在分析問(wèn)題的時(shí)候,要學(xué)會(huì)用邏輯“與、或、異或”進(jìn)行判斷。

到這一步,看似已經(jīng)很完美了。但是書(shū)中又出奇的給了另一種解法。這種想法我真的沒(méi)有想到。

想法的出發(fā)點(diǎn)是考慮一個(gè)數(shù)字減1時(shí),它的二進(jìn)制發(fā)生了什么變化。減1得到的結(jié)果是,從最低位的1到最低位都發(fā)生了翻轉(zhuǎn),其他高位保持不變。如果您對(duì)這個(gè)整數(shù)和減一后的結(jié)果進(jìn)行AND操作,得到的新的數(shù)字與原來(lái)的整數(shù)相比,只有最后一個(gè)1變成0.

如果進(jìn)行多次這樣的操作,這個(gè)整數(shù)的值變?yōu)?。這樣我們也就獲得了這個(gè)數(shù)的計(jì)算機(jī)表示中“1”的個(gè)數(shù)。

int numOnesInBinary2(int num)
{
    
int count = 0;
    
while(num != 0)
    
{
        num 
= num & (num-1);
        count
++;
    }

    
return count;
}


第一方法的時(shí)間復(fù)雜度為o(n),第二種的時(shí)間復(fù)雜度為o(m),m為1的個(gè)數(shù)。

后記:
最近一周多,一直在做這本書(shū)上的編程題。一天3道,自己先嘗試編寫,運(yùn)行成功后再與書(shū)上的解答進(jìn)行對(duì)比。稍有幾次略感比書(shū)上稍好些。但大多數(shù)情況還是效率差一些。想想原因,還是練得比較少。所以繼續(xù)努力。多多積累,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。

posted on 2009-07-28 15:56 Sandy 閱讀(729) 評(píng)論(3)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 面試總結(jié)

FeedBack:
# re: “1”的個(gè)數(shù)
2009-08-02 08:21 | codespy
無(wú)分支版的你這個(gè)快,原理是遞歸求二進(jìn)位相鄰兩位的和。  回復(fù)  更多評(píng)論
  
# re: “1”的個(gè)數(shù)
2009-08-02 08:23 | codespy
@codespy
無(wú)分支版的 比 你這個(gè)快,原理是遞歸求二進(jìn)位相鄰兩位的和。  回復(fù)  更多評(píng)論
  
# re: “1”的個(gè)數(shù)
2009-08-04 11:42 | Sandy
@codespy

這個(gè)我還真的沒(méi)有想到.
你說(shuō)的是這種么?
int numOnesInBinary3(int num)
{
num = num - ((num >> 1) & 0x55555555);
num = (num & 0x33333333) + ((num >> 2) & 0x33333333);
num = (num+ (num >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
num = num + (num >> 8);
num = num + (num >> 16);
return num & 0x0000003F;
}

我是在http://bvcat007.javaeye.com/blog/203577中看到的,原理是利用二分法,兩兩一組相加,之后四個(gè)四個(gè)一組相加,接著八個(gè)八個(gè),最后就得到各位之和了。

他還提供了一種是
int numOnesInBinary4(int num)
{
unsigned n;
n = (num >> 1) & 033333333333;
num = num - n;
n = (n >> 1) & 033333333333;
num = num - n;
num = (num + (num >> 3)) & 030707070707;
num = num% 63;

return num;
}
首先是將二進(jìn)制各位三個(gè)一組,求出每組中1的個(gè)數(shù),然后相鄰兩組歸并,得到六個(gè)一組的1的個(gè)數(shù),最后很巧妙的用除63取余得到了結(jié)果。因?yàn)?^6 = 64,也就是說(shuō) x_0 + x_1 * 64 + x_2 * 64 * 64 = x_0 + x_1 + x_2 (mod 63),這里的等號(hào)表示同余。

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