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颠倒二进制位

来自Leetcode第190题颠倒二进制位

颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

示例 1:

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输入: 00000010100101000001111010011100
输出: 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。

Integer.reverse()

public int reverseBits(int n) {
    return Integer.reverse(n);
}

错位交换

其实就是Integer.reverse的源码。

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初始为 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz012345
第一步结果: qrstuvwxyz012345 abcdefghijklmnop
第二步结果: yz012345 qrstuvwx ijklmnop abcdefgh
第三步结果: 2345 yz01 uvwx qrst mnop ijkl efgh abcd
第四步结果: 45 23 01 yz wx uv st qr op mn kl ij gh ef cd ab
第五步结果: 5 4 3 2 1 0 z y x w v u t s r q p o n m l k j i h g f e d c b a

这种换法本质是错位法 即创造两个互相错位的数据 这样保证数据不会丢失

好比两排16个的麻将 一排拿掉后边8个, 再右移8个单位, 另一排拿掉前面8个, 再左移8个单位, 再合并, 那么便得到了一排16个的麻将 但前8和后8的相对位置不变, 但整体位置却前后变换了. 再一排拿掉中间的4个, 右移4位 另一排同理 再合并. 所以这个算法实际上模拟的这个过程. 下面用数字解释:

如何创造? 先屏蔽 再移位 比如要创造4位错位, 即12345678换位56781234, 那么先屏蔽5678得到12340000, 移位得到00001234, 同理可得56780000, 再加起来得到56781234; 然后再2位错位, 即屏蔽得到56001200, 移位得到00560012, 同理可得78003400, 加起来得到78563412; 再创造一位错位, 即先屏蔽得到70503010,移位得到07050301, 同理可得80604020, 加起来就是最后结果即87654321.

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public int reverseBits(int n) {
n = ((n & 0xffff0000) >>> 16) | ((n & 0x0000ffff) << 16);
n = ((n & 0xff00ff00) >>> 8) | ((n & 0x00ff00ff) << 8);
n = ((n & 0xf0f0f0f0) >>> 4) | ((n & 0x0f0f0f0f) << 4);
n = ((n & 0xcccccccc) >>> 2) | ((n & 0x33333333) << 2);
n = ((n & 0xaaaaaaaa) >>> 1) | ((n & 0x55555555) << 1);
return n;
}

移位

用一个变量 res 去存储结果,依次得到要转换数字的低位,然后依次保存到 res 中。res 每得到一位后进行左移腾出位置保存下一位。

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public int reverseBits(int n) {
int res = 0;
int count = 0;
while (count < 32) {
res <<= 1; //res 左移一位空出位置
res |= (n & 1); //得到的最低位加过来
n >>= 1;//原数字右移一位去掉已经处理过的最低位
count++;
}
return res;
}