190. 颠倒二进制位
190. 颠倒二进制位
题目
Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.
Note:
- Note that in some languages, such as Java, there is no unsigned integer type. In this case, both input and output will be given as a signed integer type. They should not affect your implementation, as the integer's internal binary representation is the same, whether it is signed or unsigned.
- In Java, the compiler represents the signed integers using 2's complement notation. Therefore, in Example 2 above, the input represents the signed integer
-3
and the output represents the signed integer-1073741825
.
Example 1:
Input: n = 00000010100101000001111010011100
Output:> 964176192 (00111001011110000010100101000000)
Explanation: The input binary string 00000010100101000001111010011100 represents the unsigned integer 43261596, so return 964176192 which its binary representation is 00111001011110000010100101000000.
Example 2:
Input: n = 11111111111111111111111111111101
Output: 3221225471 (10111111111111111111111111111111)
Explanation: The input binary string 11111111111111111111111111111101 represents the unsigned integer 4294967293, so return 3221225471 which its binary representation is 10111111111111111111111111111111.
Constraints:
- The input must be a binary string of length
32
Follow up: If this function is called many times, how would you optimize it?
题目大意
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 1:
输入:n = 00000010100101000001111010011100
输出:964176192 (00111001011110000010100101000000)
解释:输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596,因此返回 964176192,其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。
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 。
提示:
- 输入是一个长度为 32 的二进制字符串
进阶: 如果多次调用这个函数,你将如何优化你的算法?
解题思路
result
初始化为 0:用于存储反转后的结果。- 循环 32 次:每次提取最低位并将其添加到
result
中。 result << 1
:将结果左移一位,为下一位的填充腾出空间。n & 1
:获取当前n
的最低位。n >>= 1
:将n
右移一位,准备提取下一个位。result >>> 0
:确保返回值是一个无符号整数(在 JavaScript 中用>>>
表示无符号右移)。
复杂度分析
- 时间复杂度:
O(1)
,因为处理的位数固定为 32 位。 - 空间复杂度:
O(1)
,只使用了常数级别的额外空间。
代码
/**
* @param {number} n - a positive integer
* @return {number} - a positive integer
*/
var reverseBits = function (n) {
let result = 0;
for (let i = 0; i < 32; i++) {
// 取 n 的最低位
result = (result << 1) | (n & 1);
// 右移 n
n >>= 1;
}
return result >>> 0; // 确保返回无符号整数
};
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