191. 位1的个数

题目描述

给定一个正整数 n，编写一个函数，获取一个正整数的二进制形式并返回其二进制表达式中设置位的个数（也被称为汉明重量）。

示例 1：

输入：n = 11
输出：3
解释：输入的二进制串 1011 中，共有 3 个设置位。

示例 2：

输入：n = 128
输出：1
解释：输入的二进制串 10000000 中，共有 1 个设置位。

示例 3：

输入：n = 2147483645
输出：30
解释：输入的二进制串 1111111111111111111111111111101 中，共有 30 个设置位。

提示：

1 <= n <= 2³¹ - 1

进阶：

如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？

解法

方法一：位运算

利用 n & (n - 1) 消除 n 中最后一位 1 这一特点，优化过程：

HAMMING-WEIGHT(n)
    r = 0
    while n != 0
        n &= n - 1
        r += 1
    r

以 5 为例，演示推演过程：

[0, 1, 0, 1] // 5
[0, 1, 0, 0] // 5 - 1 = 4
[0, 1, 0, 0] // 5 & 4 = 4

[0, 1, 0, 0] // 4
[0, 0, 1, 1] // 4 - 1 = 3
[0, 0, 0, 0] // 4 & 3 = 0

Python3JavaC++GoTypeScriptRustJavaScriptCKotlin

class Solution:
    def hammingWeight(self, n: int) -> int:
        ans = 0
        while n:
            n &= n - 1
            ans += 1
        return ans

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        int ans = 0;
        while (n != 0) {
            n &= n - 1;
            ++ans;
        }
        return ans;
    }
}

class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {
        int ans = 0;
        while (n) {
            n &= n - 1;
            ++ans;
        }
        return ans;
    }
};

func hammingWeight(num uint32) int {
    ans := 0
    for num != 0 {
        num &= num - 1
        ans++
    }
    return ans
}

function hammingWeight(n: number): number {
    let ans: number = 0;
    while (n !== 0) {
        ans++;
        n &= n - 1;
    }
    return ans;
}

impl Solution {
    pub fn hammingWeight(n: u32) -> i32 {
        n.count_ones() as i32
    }
}

/**
 * @param {number} n - a positive integer
 * @return {number}
 */
var hammingWeight = function (n) {
    let ans = 0;
    while (n) {
        n &= n - 1;
        ++ans;
    }
    return ans;
};

int hammingWeight(uint32_t n) {
    int ans = 0;
    while (n) {
        n &= n - 1;
        ans++;
    }
    return ans;
}

class Solution {
    fun hammingWeight(n: Int): Int {
        var count = 0
        var num = n
        while (num != 0) {
            num = num and (num - 1)
            count++
        }
        return count
    }
}

方法二：lowbit

x -= (x & -x) 可以消除二进制形式的最后一位 1。

同剑指 Offer 15. 二进制中 1 的个数

Python3JavaC++GoTypeScriptRustJavaScriptKotlin

class Solution:
    def hammingWeight(self, n: int) -> int:
        ans = 0
        while n:
            n -= n & -n
            ans += 1
        return ans

public class Solution {
    // you need to treat n as an unsigned value
    public int hammingWeight(int n) {
        int ans = 0;
        while (n != 0) {
            n -= (n & -n);
            ++ans;
        }
        return ans;
    }
}

class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {
        int ans = 0;
        while (n) {
            n -= (n & -n);
            ++ans;
        }
        return ans;
    }
};

func hammingWeight(num uint32) int {
    ans := 0
    for num != 0 {
        num -= (num & -num)
        ans++
    }
    return ans
}

function hammingWeight(n: number): number {
    let count = 0;
    while (n) {
        n -= n & -n;
        count++;
    }
    return count;
}

impl Solution {
    pub fn hammingWeight(mut n: u32) -> i32 {
        let mut res = 0;
        while n != 0 {
            n &= n - 1;
            res += 1;
        }
        res
    }
}

/**
 * @param {number} n
 * @return {number}
 */
var hammingWeight = function (n) {
    let count = 0;
    while (n) {
        n -= n & -n;
        count++;
    }
    return count;
};

class Solution {
    fun hammingWeight(n: Int): Int {
        var count = 0
        var num = n
        while (num != 0) {
            num -= num and (-num)
            count++
        }
        return count
    }
}

191. 位1的个数

题目描述

解法

方法一：位运算

方法二：lowbit

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