一道算法面试题：如何以最快的速度计算出一个二进制数中1的个数？ [问题点数：10分，结帖人weicai_chen]

weicai_chen
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楼主 发表于： 2007-06-26 22:51:44
 

如何以最快的速度计算出一个二进制数中1的个数？假设这个二进制数位数可以很长，比如有100位以上或更多。。。

大家说说自己的想法。

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算法

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HUNTON

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#1
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2007-06-27 08:47:25

这个不是前一段那个101个面试题中的一题吗。

计算整数number的比特位值为1的位数

int getBits(int number)
{
    int retval = 0;

for( ; number; number &= number - 1)
        retval++;
    return retval;
}
oo

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#2
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2007-06-27 08:56:58

有个不用循环的算法，不过看不太懂
SoftBomb

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#3
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2007-06-27 09:01:27

做个映射数组行不，以字节值为key，value就是对应的1的个数。然后就能8位8位的去统计了。
增加的时间就是建立映射数组的时间，在位数少（几千几万）的时候应该没有优势。更多了还行。
fire_woods

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#4
得分：3

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2007-06-27 09:13:05

unsigned int
ones32(register unsigned int x)
{
        /* 32-bit recursive reduction using SWAR...
   but first step is mapping 2-bit values
   into sum of 2 1-bit values in sneaky way
*/
        x -= ((x >> 1) & 0x55555555);
        x = (((x >> 2) & 0x33333333) + (x & 0x33333333));
        x = (((x >> 4) + x) & 0x0f0f0f0f);
        x += (x >> 8);
        x += (x >> 16);
        return(x & 0x0000003f);
}
ahjoe

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#5
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2007-06-27 12:19:02

不用循环，可能吗？
iceheart

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#6
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2007-06-27 13:52:04

http://www.everything2.com/index.pl?node_id=1181258
weicai_chen

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#7
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2007-06-27 18:14:51

哪位高手解释一下上面两个算法？
guoshanhe

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#8
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2007-06-27 20:36:50

好题，mark
medie2005

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#9
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2007-06-27 21:03:24

关键是：number &= (number - 1)

讨论之。

1)：number 为奇数，则number &= (number - 1)萃取末尾1，并将结果赋给number。计数器显然要加1。
2)：number 为偶数，则number &= (number - 1)number最末尾的1置成0，其余不变，并将结果赋给number。若此时number不为0，则说明仍可继续，由于已经将number最末尾的1置成0，因此，计数器也要加1。

详见《高效程序的奥秘》。
jiangbin00cn

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#10
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2007-06-27 21:14:01

mark
lexchi

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#11
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2007-06-27 22:03:50

M
wxspll

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#12
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2007-06-28 02:47:48

mark
shu_yoyo

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#13
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2007-06-28 13:21:42

mark一下
savagegan

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#14
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2007-06-28 14:21:35

mark
xiaocai0001

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#15
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2007-06-28 15:13:12

高效程序的奥秘里提到过...
yy_msdn

yy_msdn
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#16
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2007-07-22 20:56:03

但是他那个数可能是100位啊？int能装的下吗？
NowCan

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#17
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2007-07-22 21:46:56

按4字节分组啊。
yy_msdn

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#18
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2007-07-22 21:58:39

把它当作字符串来处理吗？
zhuying1983

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#19
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2007-07-23 10:27:46

number &= (number - 1
好方法 ，佩服佩服
SoftBomb

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#20
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2007-07-23 11:51:17

快速将所有的1都置零，NB
gxqcn

gxqcn
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#21
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2007-07-23 13:36:52

我前不久查阅了 Intel 的技术资料，Intel SSE4 新增了“POPCNT”指令，
一条指令即可获得 16/32/64 bits 中含有 bits set to 1 的数目，
若用它，以上所有技巧都将相形失色。
fire_woods

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#22
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2007-07-23 15:58:39

俺做ARM的.
gxqcn

gxqcn
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#23
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2007-07-23 17:09:05

我也写ARM程序（并用DSP）。
fire_woods

fire_woods
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#24
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2007-07-23 17:26:42

我暂时不用DSP
settingsun86

settingsun86
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#25
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2007-07-24 10:24:32

int GetBits(int number)
{
int retval = 0;

for(; number >0; number/=2)
{
if((number % 2) == 1)
retval ++;
}

return retval;
}
bao110908

bao110908
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#26
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2007-07-24 10:53:00

fire_woods 的方法很好，说细的算法说明可以参看《Hacker's Delight》（中文书名《高效程序的奥秘》）里面有讲解。
jiangbin00cn

jiangbin00cn
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#27
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2007-07-24 21:48:00

int getBits(int number)
{
    int retval = 0;

for( ; number; number &= number - 1)
        retval++;
    return retval;
}

////////////////////////
mark

如果内存宽裕，可以造表，呵呵，我是tablelover,
高效,异读，就是浪费内存。
whycadi

whycadi
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#28
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2007-07-25 22:02:36

fire_woods(风林火山)的算法不错，两两合并求１的个数的和，虽然３２位上优势不大，如果是６４位的话就比移位快很多了。比查表省地方多了。
krfstudio

krfstudio
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#29
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2007-07-26 17:03:34

MARK，学到不少东西，呵呵。
sankt

sankt
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#30
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2007-07-26 23:48:37

比较经典的问题了
trueytht

trueytht
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#31
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2007-08-13 20:38:08

问一下具体的实现,现在我知道了32bit的好方法:
void find32One(int n) {

const int MASK1 = 0x55555555;
        const int MASK2 = 0x33333333;
        const int MASK4 = 0x0f0f0f0f;
        const int MASK8 = 0x00ff00ff;
        const int MASK16 = 0x0000ffff;

n = (n & MASK1) + ((n >> 1) & MASK1);
n = (n & MASK2) + ((n >> 2) & MASK2);
n = (n & MASK4) + ((n >> 4) & MASK4);
n = (n & MASK8) + ((n >> 8) & MASK8);
n = (n & MASK16) + ((n >> 16) & MASK16);

cout << n << " number of 1." << endl;
}

但是对于长度是1000万的0/1输入,如何实现呢?
如果用string来存储每一个32bit,那效率是不是太低了?
要不然如何去实现呢?所以我觉得这个算法的主要开销在前面,
而不是32bit的.既然主要开销在前面,那应该集中去处理
前面的部分,32bit这里用移位或者n &= (n-1) 就行了.
   大家都怎么实现把长串分割的呢?
jiangbin00cn

jiangbin00cn
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#33
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2007-08-15 22:25:48

1000万的0/1输入
//////////////////////////
这里不明白，计算机内部数据都是以字节为单位的，1000万个0/1输入，每个0/1占一个字节？这样的话是你之前处理的问题，而不是这个算法的问题

个人认为就速度而言造表法最快，不过如果是嵌入式开发两两合并求１的算法最优，关键是能够拓展思路
NowCan

NowCan
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#34
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2007-08-16 12:49:48

1000万个0/1输入，每个0/1占一个字节？
＝＝
是啊我也糊涂了，如果这样的话，直接扫描一遍就很快了。
NowCan

NowCan
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#35
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2007-08-16 12:50:28

直接相加就够了。
trueytht

trueytht
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#36
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2007-08-16 19:49:15

看来我是没明白原题的意思,该算法的输入是什么呢?
ahjoe

ahjoe
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#37
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2007-08-19 15:08:06

按Byte查表, 不只一个字节就循环
DLMU_net

DLMU_net
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#38
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2007-08-22 15:02:51

mark~
lzxwyh

lzxwyh
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#39
得分：0

回复于：
2007-08-26 22:25:30

把0替换掉，剩下的长度不就是1的个数么？
hehehengha1

hehehengha1
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#40
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2009-10-10 00:17:57

咋和低位的没啥区别 都是循环移位的？？
高手给个意见罗
ccm_0

ccm_0
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#41
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2010-09-23 17:10:39

学习一下
lj836263698

lj836263698
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#42
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2010-09-28 18:49:41

我来挺挺！！！！！！！！！！1我来挺挺！！！！！！！！！！1

ZT CSDN 如何以最快的速度计算出一个二进制数中1的个数？ [的更多相关文章

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