【一天一道Leetcode】比特位计数

看那个码农

共 1831字,需浏览 4分钟

 · 2021-03-04


本篇推文共计2000个字,阅读时间约3分钟。



01


题目描述


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:

输入: 2

输出: [0,1,1]


解释:


十进制0,1,2三个数的二进制数分别为
0:0000 含有0个1
1:0001 含有1个1
2:0010 含有1个1
因此输出为0,1,1


输入: 7

输出: [0,1,1,2,1,2,2,3]


解释:


十进制0,1,2,3,4,5,6,7八个数的二进制数分别为
0:0000 含有0个1
1:0001 含有1个1
2:0010 含有1个1
3:0011 含有2个1
4:0100 含有1个1
5:0101 含有2个1
6:0110 含有2个1
7:0111 含有3个1
因此输出为0,1,1,2,1,2,2,3




02


代码分析


由题目描述可知

设f(x)为x二进制中1的个数


如f(3)=2

3的二进制表达式为0011,故二进制中1的个数为2。


1.如果输入i为偶数,那么f(i)=f(i//2),因为i//2本质上是i的二进制右移一位,高位补零,所以1的数量不变。


如4, 6, 8等
4的二进制为0100,2的二进制为0010
f(4)=1=f(2)

6的二进制为0110,3的二进制为0011
f(6)=2=f(3)

8的二进制为1000,4的二进制为0100
f(8)=1=f(4)


2.如果输入i为奇数,那么f(i)=f(i-1)+1,i为奇数时,i-1必定为偶数,而偶数的二进制最低位一定是0,


那么该偶数二进制加1后的二进制最低位变为1且不会进位,所以奇数二进制中1的个数比它上一个偶数二进制中1的个数多一个1,

f(i)=f(i-1)+1


如3, 5, 7, 9等
3的二进制为0011,3-1=2的二进制为0010
f(3)=f(2)+1=1+1=2

5的二进制为0101,4的二进制为0100
f(5)=f(4)+1=1+1=2

7的二进制为0111,6的二进制为0110
f(7)=f(6)+1=2+1=3

9的二进制为0101,8的二进制为0100
f(9)=f(8)+1=1+1=2


所以代码为:


class Solution:
    def countBits(self, num: int) -> List[int]:
        res=[0]
        for i in range(1,num+1):
            if i%2==0:
                res.append(res[i//2])
            else:
                res.append(res[i-1]+1)
        return res




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