二进制手表
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题目描述
二进制手表顶部有 4 个 LED 代表 小时（0-11），底部的 6 个 LED 代表 分钟（0-59）。每个 LED 代表一个 0 或 1，最低位在右侧。
- 例如，下面的二进制手表读取
"4:51"。
给你一个整数 turnedOn ，表示当前亮着的 LED 的数量，返回二进制手表可以表示的所有可能时间。你可以 按任意顺序 返回答案。
小时不会以零开头：
- 例如，
"01:00"是无效的时间，正确的写法应该是"1:00"。
分钟必须由两位数组成，可能会以零开头：
- 例如，
"10:2"是无效的时间，正确的写法应该是"10:02"。
示例 1：
输入：turnedOn = 1 输出：["0:01","0:02","0:04","0:08","0:16","0:32","1:00","2:00","4:00","8:00"]
示例 2：
输入：turnedOn = 9 输出：[]
提示：
0 <= turnedOn <= 10
代码结果
运行时间: 24 ms, 内存: 0.0 MB
/*
题目思路：
- 与传统方法相同，利用Stream API遍历小时和分钟的组合。
- 使用filter筛选符合条件的时间组合，再使用map格式化结果。
*/
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
public class BinaryWatchStream {
public List<String> readBinaryWatch(int turnedOn) {
return IntStream.range(0, 12).boxed() // 遍历小时
.flatMap(h -> IntStream.range(0, 60) // 遍历分钟
.filter(m -> Integer.bitCount(h) + Integer.bitCount(m) == turnedOn) // 筛选符合条件的时间
.mapToObj(m -> String.format("%d:%02d", h, m))) // 格式化时间
.collect(Collectors.toList()); // 收集结果
}
public static void main(String[] args) {
BinaryWatchStream watch = new BinaryWatchStream();
System.out.println(watch.readBinaryWatch(1)); // 示例输出
}
}
解释
方法:
这个题解的思路是使用列表生成式(List Comprehension)枚举所有可能的时间组合。外层两个循环分别枚举小时(0到11)和分钟(0到59)，然后使用bin()函数将小时和分钟转换为二进制字符串，并计算其中'1'的个数。如果'1'的个数等于输入的turnedOn，则将该时间格式化为字符串并加入结果列表。最后返回生成的结果列表。
时间复杂度:
O(1)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
🦆
为什么在枚举小时和分钟时，小时的范围是0到11，而分钟的范围是0到59，这与二进制手表的LED显示有什么关系？
▷🦆
在题解中提到的`bin(h) + bin(m)`操作中，直接连接两个二进制字符串后再统计'1'的个数，这种方法是否可能会误判例如将小时和分钟的二进制边界混淆？
▷🦆
题解中使用`'%d:%02d' % (h, m)`进行字符串格式化，这种方法在现代Python编程中是否仍然是推荐的做法，与其他字符串格式化方法（如f-string或.format()）相比有何优劣？
▷🦆
题解中没有考虑turnedOn值为非法值（如负数或过大的数）的情况，这是否应该在实现中加以处理，以增加程序的健壮性？
▷相关问题
电话号码的字母组合
给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。
给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。
示例 1：
输入：digits = "23" 输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]
示例 2：
输入：digits = "" 输出：[]
示例 3：
输入：digits = "2" 输出：["a","b","c"]
提示：
0 <= digits.length <= 4digits[i]是范围['2', '9']的一个数字。
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？