題目:給定一個(gè)無(wú)符號(hào)32位整數(shù)x,求x的二進(jìn)制表示法中含1的個(gè)數(shù)?
第一種算法:
int OneCount(unsigned int x)


{
for(int count=0; x>0; count++)
x&=x-1;//把最后面的1變0
return count;
}
上面算法的時(shí)間復(fù)雜度就是1的個(gè)數(shù)。
第二種算法(查表法):

const int idx[256]=
{0,1,1,
,8}//0~255中含1的個(gè)數(shù)
int OneCount(unsigned int x)


{
int count=0;
for(; x>0; x>>=8)
count+=idx[x&255];
return count;
}
上面算法最多只需要4次循環(huán),用空間換取時(shí)間。
第二種算法的另一種形式:

const int idx[256]=
{0,1,1,..,8}
int OneCount(unsigned int x)


{
unsigned char* p=(unsigned char*)&x;
return idx[*p]+idx[*(p+1)]+idx[*(p+2)]+idx[*(p+3)];
}
第三種算法:
int OneCount(unsigned int x)


{
x=(x&0x55555555UL)+((x>>1)&0x55555555UL); //1
x=(x&0x33333333UL)+((x>>2)&0x33333333UL);//2
x=(x&0x0f0f0f0fUL)+((x>>4)&0x0f0f0f0fUL); //3
x=(x&0x00ff00ffUL)+((x>>8)&0x00ff00ffUL); //4
x=(x&0x0000ffffUL)+((x>>16)&0x0000ffffUL);//5
return x;
}
解釋:比如對(duì)于一個(gè)8位的整數(shù)122,用二進(jìn)制表達(dá)0111 1010(abcd efgh),第1行代碼的功能是x=0b0d 0f0h+0a0c 0e0g,兩位一組,分別計(jì)算四組(a,b; c,d; e,f; g,h; )中1的個(gè)數(shù),本例中x=0101 0000+0001 0101=0110 0101(更新的abcd efgh),在此基礎(chǔ)上,再分組,就是第二行的功能x=00cd 00gh+00ab 00ef,四位一組(abcd; efgh),分別計(jì)算這兩組包含1的個(gè)數(shù),本例中x=0010 0001+0001 0001=0011 0010(更新abcd efgh),再8位一組,如第三行所示,x=0000 efgh+0000abcd=0000 0010+0000 0011=0000 0101=5,所以該整數(shù)122共包含5個(gè)1。
本算法思想:歸并,對(duì)于一個(gè)32位的整數(shù),先分成16組,統(tǒng)計(jì)每組(2位)中1的個(gè)數(shù),再將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果兩兩合并,得到8組,在此基礎(chǔ)上又合并得到4組,2組,1組,進(jìn)而得到最終結(jié)果。