190. 颠倒二进制位

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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

1. result 初始化为 0：用于存储反转后的结果。
2. 循环 32 次：每次提取最低位并将其添加到 result 中。
3. result << 1：将结果左移一位，为下一位的填充腾出空间。
4. n & 1：获取当前 n 的最低位。
5. n >>= 1：将 n 右移一位，准备提取下一个位。
6. 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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