这是小川的第377次更新,第404篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第238题(顺位题号是1009)。每个非负整数N都具有二进制表示。例如,5可以二进制表示为"101",11可以二进制表示为"1011",依此类推。

请注意,除N = 0外,任何二进制表示中都没有前导零。

二进制表示的补码是将1改为0和将0改为1时得到的二进制数。例如,二进制中"101"的补码是二进制的"010"

对于给定的十进制数N,将其二进制表示的补码作为十进制的整数返回。

例如:

输入:5

输出:2

说明:5是二进制"101",二进制补码"010",转为十进制是2。

输入:7

输出:0

说明:7是二进制"111",二进制补码"000",转为十进制是0。

输入:10

输出:5

说明:10是二进制"1010",二进制补码"0101",转为十进制是5。

注意

  • 0 <= N < 10^9

02 第一种解法

题目的意思是将N转为二进制,再求其二进制的补码(0和1互换),再将转换后的二进制补码转为十进制整数。

思路:利用异或位运算,例如5^7=2,那么我们要找到7,而7的二进制为111,长度和5的二进制101相等,但是全为1,所以先将5转为二进制字符串,使用一个32位长度的由1组成的字符串,截取对应长度的子串,再将截取出来的子串转为十进制数,利用得到的十进制数和N异或运算就可得到结果。

public int bitwiseComplement(int N) {
String str = Integer.toBinaryString(N);
String newStr = "11111111111111111111111111111111";
newStr = newStr.substring(0, str.length());
int num = Integer.valueOf(newStr, 2);
return N^num;
}

03 第二种解法

思路:将N转为二进制字符串,利用循环,将其中的0转为1,1转为0,变成新的二进制字符串,再将其转为十进制整数。

public int bitwiseComplement2(int N) {
String str = Integer.toBinaryString(N);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i=0; i<str.length(); i++) {
sb.append(str.charAt(i) == '0' ? '1' : '0');
}
return Integer.valueOf(sb.toString(), 2);
}

04 第三种解法

思路和第一种解法类似,只是换了另外的方式来得到全是1的二进制数,全是1的二进制数可以通过1开头后面跟0的二进制数减1得到,例如8的二进制数1000,8减去1得到7,7的二进制数是111,而8可以通过1左移位运算3得到(也可以累乘2三次得到)。

public int bitwiseComplement3(int N) {
if (N < 2) {
return N == 0 ? 1 : 0;
}
int num = 1;
while (num <= N) {
// 换成 num *= 2; 效果一样
num <<= 1;
}
return N^(num-1);
}

05 小结

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以上就是全部内容,如果大家有什么好的解法思路、建议或者其他问题,可以下方留言交流,好看、留言、转发就是对我最大的回报和支持!

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