【CSDN 每日一练 ★☆☆】【位操作】颠倒二进制

位操作

题目

颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

提示:
请注意,在某些语言(如 Java)中,没有无符号整数类型。在这种情况下,输入和输出都将被指定为有符号整数类型,并且不应影响您的实现,因为无论整数是有符号的还是无符号的,其内部的二进制表示形式都是相同的。
在 Java 中,编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此,在 示例 2 中,输入表示有符号整数 -3,输出表示有符号整数 -1073741825。

示例

示例 1:
输入:n = 00000010100101000001111010011100
输出:964176192 (00111001011110000010100101000000)
解释:输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596,
因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。

示例 2:
输入:n = 11111111111111111111111111111101
输出:3221225471 (10111111111111111111111111111111)
解释:输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293,
因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111 。

提示
  • 输入是一个长度为 32 的二进制字符串
进阶
  • 如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?
思路

* 迭代法:从低位开始迭代32次,每次反转一位

  • 二分反转法,先相邻1位反转,再相邻2位反转,再相邻4位反转,再相邻8位反转,最后相邻16位反转
1 2 3 4 5 6 7 8 
2 1 4 3 6 5 8 7  // 相邻1位
4 3 2 1 8 7  6 5 // 相邻2位
8 7  6 5  4 3 2 1 // 相邻4位
......
Java实现
public int reverseBits(int n) {
    int m = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        m <<= 1; // m前移一位,最低位准备接收n的最低位
        m = m | (n & 1); // m的最低位接放置n的最低低位
        n >>= 1; // n 舍弃最后一位
    }
    return m;
}
public int reverseBits2(int n) {
    n =  ((n >>> 1) & 0x55555555)|((n & 0x55555555) << 1);
    n =  ((n >>> 2) & 0x33333333)|((n & 0x33333333) << 2);
    n =  ((n >>> 4) & 0x0f0f0f0f)|((n & 0x0f0f0f0f) << 4);
    n = (n << 24) | ((n & 0xff00) << 8) | ((n >>> 8) & 0xff00) | (n >>> 24);
    return n;
}
11-05 04:38