<span style="font-size:24px;"> </span>
1.题目:
Write a function that takes an unsigned integer and returns the number of ’1‘ bits it has (also known as the Hamming
weight).
For example, the 32-bit integer ’11‘ has binary representation 00000000000000000000000000001011
,
so the function should return 3.
2.熟悉位运算:
1、&(按位与) 从概念上来讲,就是将参与运算的两个分量对应的每一位来做逻辑与运算,若两者都为真(等于1),则结果才为真(等于1)。否则都为假(等于0)。
即:1 & 1 = 1 、1&0 = 0 、0&1 = 0、0&0 = 0
这里我们先来看看那一个8位二进制的例子:
7&8 = 0000 0111 & 0000 1000 = 0000 0000 = 0
7&6 = 0000 0111 & 0000 0110 = 0000 0110 = 6
2、| (按位或) 即把参与运算的每个分量对应的每一位来做逻辑或运算,即两者都为假(为0)时,才为假(为0),否则皆为真。
即:0|0 = 0、1|0 = 1、0|1 = 1、1|1 = 1
来看看8位二进制的例子:
7|8 = 0000 0111 | 0000 1000 = 0000 1111 = 15
7|6 = 0000 0111 | 0000 0110 = 0000 0111 = 7
3、^(按位异或) 即把参与运算的每个分量对应的每一位来做异或运算,即两者相同为假,不同为真。
即:0|0 = 0、 1|0 = 1、0|1 = 1、 1|1 = 0
看下面的例子:
7^8 = 0000 0111 ^ 0000 1000 = 0000 0111 = 7
7^6 = 0000 0111 ^ 0000 0100 = 0000 0011 = 3
4、~(按位取反) 即把二进制位的每一位进行取反运算,简而言之就是1变成0,0变成1。
直接看例子:
~7 = ~0000 0111 = 1111 1000 = 248
5 >>(按位右移)把二进制位整体向右移动。
7>>1 = 0000 0111 >> 1 = 0000 0011 = 3
7>>2 = 0000 0111 >> 2 = 0000 0001 = 1
这里右移等于除了2的N次方,N为右移的位数。
6 <<(按位左移)这里就不详细说了,和右移相反。
3.了解uint8_t,uint16_t,uint32_t等
- a.uint8_t,uint16_t,uint32_t等都不是什么新的数据类型,它们只是使用typedef给类型起的别名。
- 利用预编译和typedef可以让你最有效的维护你的代码。为了用户的方便,C99标准的C语言硬件为我们定义了这些类型,我们放心使用就可以了。
按照posix标准,一般整形对应的*_t类型为:
1字节 uint8_t
2字节 uint16_t
4字节 uint32_t
8字节 uint64_t
- 使用头文件要包含<stdint.h>(C99标准,VC6 不支持)
4.算法:
- 最简单粗暴法:就是将二进制数与1与运算,判断最后一位是不是1,然后右移一位,直到数字移动完。
<span style="font-size:24px;">int hammingWeight(uint32_t n) { int weight = 0; while (n) { if ((n & 1) == 1) { weight++; } n = n >> 1; } return weight; }</span>
算法说明:容易想到,但是效率较低
- 改进:上个算法的效率低的原因是每位都要比较,当有例如0x10000000时,明明就一个1,难道也要比较那么多次?
所以我们就只想找到非零的位进行比较: 利用n&(n - 1)每次迭代总是将最右边的非零位置零,这样就可以提高效率
<span style="font-size:24px;">int sparse_popcnt(unsigned int n) { int count = 0; while (n) { ++count; n &= (n - 1); } return count; }</span>
- 其他算法可以看这里的大神总结
5.具体实现可能遇到的问题:
- 如何输出十进制,八进制,十六进制数字
cout<<"DEC:"<<dec<<n<<endl; //十进制 cout<<"OCT:"<<oct<<n<<endl;//八进制 cout<<"HEX:"<<hex<<n<<endl;//十六进制
注意:使用完某种方法比如十六进制后,要撤销,否则以后都按照十六进制输出
cout << hex<<n << endl; cout.unsetf(ios::hex);
- C++中无法表达二进制数,所以不要试图写个32位长的二进制数,让它认。。。。,用十六进制吧
- VS调试的时候你想看16进制的值时候,在值右键->选择十六进制