颠倒二进制位
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题目描述
颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。
提示：
- 请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
- 在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在 示例 2 中，输入表示有符号整数
-3，输出表示有符号整数-1073741825。
示例 1：
输入：n = 00000010100101000001111010011100
输出：964176192 (00111001011110000010100101000000)
解释：输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596，
因此返回 964176192，其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。
示例 2：
输入：n = 11111111111111111111111111111101 输出：3221225471 (10111111111111111111111111111111) 解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293， 因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111 。
提示：
- 输入是一个长度为
32的二进制字符串
进阶: 如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？
代码结果
运行时间: 20 ms, 内存: 15.9 MB
/*
题目思路:
使用Java Stream，先将整数转换为二进制字符串。
通过反转字符串来实现位的颠倒，然后将其转换回整数。
*/
import java.util.stream.IntStream;
public class Solution {
public int reverseBits(int n) {
String binaryString = String.format("%32s", Integer.toBinaryString(n)).replace(' ', '0');
String reversedBinaryString = new StringBuilder(binaryString).reverse().toString();
return Integer.parseUnsignedInt(reversedBinaryString, 2);
}
}解释
方法:
该题解的思路是通过位运算来实现二进制位的颠倒。具体来说，使用一个循环来遍历输入整数的32个二进制位。在每次迭代中，通过与1进行位与运算来获取当前位的值，然后将结果左移一位，并将当前位的值加到结果中。同时，将输入整数右移一位，以便在下一次迭代中处理下一个二进制位。重复这个过程32次，最终得到颠倒后的二进制数。
时间复杂度:
O(1)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
🦆
在解题思路中，你是如何确保在32次循环完成后，所有的二进制位都正确颠倒了呢？
▷🦆
你提到了使用常数次的位运算操作，能否具体说明哪些位运算是必需的，以及它们各自的作用是什么？
▷🦆
在每次迭代中，`t = n & 1` 是用来做什么的？请解释这个操作如何帮助获取当前位的值。
▷🦆
为什么在处理完当前位后要将输入整数右移一位（`n = n >> 1`），这样做的目的是什么？
▷相关问题
整数反转
给你一个 32 位的有符号整数 x ，返回将 x 中的数字部分反转后的结果。
如果反转后整数超过 32 位的有符号整数的范围 [−231, 231 − 1] ，就返回 0。
示例 1：
输入：x = 123 输出：321
示例 2：
输入：x = -123 输出：-321
示例 3：
输入：x = 120 输出：21
示例 4：
输入：x = 0 输出：0
提示：
-231 <= x <= 231 - 1
位1的个数
编写一个函数，输入是一个无符号整数（以二进制串的形式），返回其二进制表达式中数字位数为 '1' 的个数（也被称为汉明重量）。
提示：
- 请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
- 在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在 示例 3 中，输入表示有符号整数
-3。
示例 1：
输入：n = 00000000000000000000000000001011
输出：3
解释：输入的二进制串 00000000000000000000000000001011 中，共有三位为 '1'。
示例 2：
输入：n = 00000000000000000000000010000000 输出：1 解释：输入的二进制串 00000000000000000000000010000000 中，共有一位为 '1'。
示例 3：
输入：n = 11111111111111111111111111111101 输出：31 解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 中，共有 31 位为 '1'。
提示：
- 输入必须是长度为
32的 二进制串 。
进阶：
- 如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？