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[LeetCode] Reverse Bits 翻轉位

Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.

For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as00111001011110000010100101000000).

Follow up:
If this function is called many times, how would you optimize it?

Credits:
Special thanks to @ts for adding this problem and creating all test cases.

這道題又是在考察位操作Bit Operation,LeetCode中有關位操作的題也有不少,比如 Repeated DNA SequencesSingle Number,   Single Number II ,和 Grey Code 等等。跟上面那些題比起來,這道題簡直不能再簡單了。那麼對於這道題,我們只需要把要翻轉的數從右向左一位位的取出來,如果取出來的是1,我們將結果res左移一位並且加上1;如果取出來的是0,我們將結果res左移一位,然後將n右移一位即可,程式碼如下:

解法一:

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t res 
= 0; for (int i = 0; i < 32; ++i) { if (n & 1 == 1) { res = (res << 1) + 1; } else { res = res << 1; } n = n >> 1; } return res; } };

我們可以簡化上面的程式碼,去掉if...else...結構,可以結果res左移一位,然後再判斷n的最低位是否為1,是的話那麼結果res加上1,然後將n右移一位即可,程式碼如下:

解法二:

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t res = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i) {
            res <<= 1;
            if ((n & 1) == 1) ++res;
            n >>= 1;
        }
        return res;
    }
};

我們繼續簡化上面的解法,將if判斷句直接揉進去,通過‘或’上一個n的最低位即可,用n‘與’1提取最低位,然後將n右移一位即可,程式碼如下:

解法三:

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t res = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i) {
            res = (res << 1) | (n & 1);
            n >>= 1;
        }
        return res;
    }
};

博主還能進一步簡化,這裡我們不更新n的值,而是直接將n右移i位,然後通過‘與’1來提取出該位,加到左移一位後的結果res中即可,參加程式碼如下:

解法四:

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t res = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i) {
            res = (res << 1) + (n >> i & 1);
        }
        return res;
    }
};

我們也可以換一種角度來做,首先將n右移i位,然後通過‘與’1來提取出該位,然後將其左移 (32 - i) 位,然後‘或’上結果res,就是其翻轉後應該在的位置,參見程式碼如下: 

解法五:

class Solution {
public:
    uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
        uint32_t res = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i) {
            res |= ((n >> i) & 1) << (31 - i);
        }
        return res;
    }
};

討論:這道題的最高票解法實在是很叼啊,參見這個帖子,但是博主沒有太理解啊,希望哪位大神能講解一下哈~

類似題目:

參考資料: