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。
思路:
这道题的解法非常多,可以循环单独判断,比如n = 5,count(n--),然后逐个存入数组。
这里采用位运算的方式,即设定一个数组 bit[n+1],则有bit[n] = bit[n & (n - 1)]+1;
这样进行一个存取,时间复杂度为O(1),比如 【7】中1的个数,等于去掉【7】末尾的1,也就是得到【6】中1的个数+1,且 因为n大于 n & (n - 1),所以在计算bit[n]的时候bit[n & (n - 1)]一定是已知的,满足算法进阶的要求
代码:
class Solution {
public int[] countBits(int num) {
int[] bit = new int[num + 1];
for (int i = 1; i <= num; i++) {
bit[i] = bit[i & (i - 1)] + 1;
}
return bit;
}
}