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LeetCode 面试经典150题 190.颠倒二进制位

复习知识:正数的原码、反码、补码相同,负数的反码在其原码的基础上, 符号位不变,其余各个位取反,负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1 (即在反码的基础上+1)。

题目: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 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 。

不用管符号,比如示例2,我们输入的整数是正的而且大于Java中int的正数表示范围。所以采用找一个有符号数,它的二进制形式跟我们输入的无符号二进制形式一模一样,我们就把这个有符号数当作无符号数来处理,对其32位都进行颠倒。颠倒后输出结果,把我们的无符号数当作有符号输出即可,我们自己根据补码转换。总而言之,把int n当作无符号数来处理,就把它想象成一个字符串。

思路

执行的 & >> << | 都是位操作,我们不用关心数据是大端存储还是小端存储,怎么进行位运算、符号什么的,因为我们执行的是位运算操作,编译器会为我处理,我们不用管。想像成直接对一个二进制数执行位操作,其余的不用管。

代码

public class Solution {// you need treat n as an unsigned valuepublic int reverseBits(int n) {int res = 0;  // 反转结果,初始为0表示所有位都为0// 循环处理32位,idx为位索引for (int idx = 0; idx < 32; idx++) {int digit = n & 1;  // 获取当前最低位n >>= 1;  // 将最低位右移掉res |= (digit << (31 - idx));  // 将最低位反转到实际位置上}return res;}
}

性能

时间复杂度o(1)

空间复杂度o(1)

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