[LeetCode 338.] 比特位计数
作者:互联网
LeetCode 338. 比特位计数
一道简单题,但是把位运算和DP结合起来,很有意思。
题目描述
给定一个非负整数 num。对于 0 ≤ i ≤ num 范围中的每个数字 i ,计算其二进制数中的 1 的数目并将它们作为数组返回。
示例 1:
输入: 2
输出: [0,1,1]
示例 2:
输入: 5
输出: [0,1,1,2,1,2]
进阶:
- 给出时间复杂度为O(n*sizeof(integer))的解答非常容易。但你可以在线性时间O(n)内用一趟扫描做到吗?
- 要求算法的空间复杂度为O(n)。
- 你能进一步完善解法吗?要求在C++或任何其他语言中不使用任何内置函数(如 C++ 中的 __builtin_popcount)来执行此操作。
解题思路
思路一:n & (n-1)
看到题目的第一眼,会觉得眼熟,因为这不就是计算二进制位中1的个数的题目嘛!对于每一个数,计算的时候只需要每次利用 n &= (n-1) 消去最低位的1,重复操作直到n变成0,操作的次数就是1的个数。对于n个数,每一个都如此计算,时间开销基本可以看作 O(n)。
思路二:DP
思路一中,我们认为时间开销是 O(n) 是因为我们把每一个数字的计数都看作了 O(1) 开销,因为每个数字的计数次数上线就是int类型是数据宽度32。
这里题目让我们进一步优化时间复杂度,希望降低到每个数字只用一次位运算的时间,可能吗?
只有一个数字显然不行,但是连续数组的话是可以的,用DP即可!
对于数字n,考察其最低位,如果为0,则n中1的个数和 n/2 相同,否则需要再+1。
参考代码
/*
* @lc app=leetcode.cn id=338 lang=cpp
*
* [338] 比特位计数
*/
class Solution {
public:
/*
vector<int> countBits(int n) {
vector<int> cnt(n+1, 0);
for (int i=0; i<=n; i++) {
int x = i;
while (x) {
cnt[i] ++;
x &= (x-1);
}
}
return cnt;
} // AC, O(n*sizeof(integer))
*/
vector<int> countBits(int n) {
vector<int> cnt(n+1, 0);
for (int i=1; i<=n; i++) {
cnt[i] = (i & 1) + cnt[i >> 1];
}
return cnt;
} // AC, O(n), DP
};
// @lc code=end
标签:338,比特,int,复杂度,计数,LeetCode,DP,数字 来源: https://www.cnblogs.com/zhcpku/p/15252322.html