[Leetcode][第201题][JAVA][数字范围按位与][位运算][Brian Kernighan]
【問題描述】[中等]
【解答思路】
1. 暴力
逐位與 ,只需要判斷i= 0 或 i == 2147483647 的話,就跳出 for 循環即可。
時間復雜度:O(N) 空間復雜度:O(1)
public int rangeBitwiseAnd(int m, int n) {//m 要賦值給 i,所以提前判斷一下if(m == Integer.MAX_VALUE){return m;}int res = m;for (int i = m + 1; i <= n; i++) {res &= i;if(res == 0 || i == Integer.MAX_VALUE){break;}}return res; }2. 位移
時間復雜度:O(logN) 空間復雜度:O(1)
class Solution {public int rangeBitwiseAnd(int m, int n) {int shift = 0;// 找到公共前綴while (m < n) {m >>= 1;n >>= 1;++shift;}return m << shift;} }3. Brian Kernighan
時間復雜度:O(logN) 空間復雜度:O(1)
【總結】
1. 位運算
異或運算(^)
運算規則:0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0;
即:參加運算的兩個對象,如果兩個相應位為“異”(值不同),則該位結果為1,否則為0。
5 ^ 1 = 0101 ^ 0001 = 0100 = 4
5 ^ 3 = 0101 ^ 0011 = 0110 = 6
用法
X=10101110,使X低4位翻轉,用X ^0000 1111 = 1010 0001即可得到。
5 ^ 5 = 0101 ^ 0101 = 0000 = 0
與運算(&)
運算規則:0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;
即:兩位同時為“1”,結果才為“1”,否則為0
5 & 1 = 0101 & 0001 = 0001 = 1
5 & 2 = 0101 & 0010 = 0000 = 0
用法
取指定位 對應位與1
設X=10101110,
取X的低4位,用 X & 0000 1111 = 00001110 即可得到;
或運算(|)
運算規則:0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;
即 :參加運算的兩個對象只要有一個為1,其值為1
用法:
指定位置置1 對應位或1
將X=10100000的低4位置1 ,用X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到
取反運算(~)
運算規則:~1=0; ~0=1;
即:對一個二進制數按位取反,即將0變1,1變0
帶符號左移運算(<<)
若左移時舍棄的高位不包含1,則每左移一位,相當于該數乘以2(右邊補0)
3 << 1 = 0011 <<1 = 0110 = 6
帶符號右移運算(>>)
正數操作數每右移一位,相當于該數除以2
(左補0 or 補1得看被移數是正還是負)
5 >> 1 = 0101 >> 1 = 0010 = 2
5 >> 2 = 0101 >> 2 = 0001 = 1
-14 >> 2 = 11110010 >> 2 = 11111100 = -4
無符號右移運算(>>>)
5 >>> 1 = 0101 >>> 1 = 0010 = 2
-14 >>>2 =11111111 11111111 1111111111110010 >>>2 = 00111111 11111111 1111111111111100 = 1073741820
移位總結
- 正數的左移與右移,負數的無符號右移,就是相應的補碼移位所得,在高位補0即可。
- 負數的右移,就是補碼高位補1,然后按位取反加1即可。
2. 位運算 判相等換位異或^ 取位與&1 置位或|1
3. Brian Kernighan算法
n&(n-1) //n二進制最右位的 1 置 0
相關題目Brian Kernighan算法
[Leetcode][第461題][JAVA][漢明距離][位運算][Brian Kernighan]
參考鏈接:https://leetcode-cn.com/problems/bitwise-and-of-numbers-range/solution/shu-zi-fan-wei-an-wei-yu-by-leetcode-solution/
參考鏈接:https://leetcode-cn.com/problems/bitwise-and-of-numbers-range/solution/xiang-xi-tong-su-de-si-lu-fen-xi-duo-jie-fa-by–41/
總結
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