剑指offer——二进制中1的个数(解释n & 0xFFFFFFFF)[通俗易懂]

剑指offer——二进制中1的个数(解释n & 0xFFFFFFFF)[通俗易懂]题目描述:输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。解答如下:环境:python2.7.3正数的原码反码补码都一样负数的补码是其对应正数的反码加1这里需要弄清楚为什么python中负数需要和0xFFFFFFFF做与操作?在计算机中,所有的数字都是使用补码存储起来的。由于Python没有位数这个概念,所以得到二进制表示需要多一点操作,即将位数限制在32位,…

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题目描述:
输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。

解答如下:
环境: python 2.7.3

正数的原码反码补码都一样
负数的补码是其对应正数的反码加1

这里需要弄清楚为什么python中负数需要和 0xFFFFFFFF 做与操作?
在计算机中,所有的数字都是使用补码存储起来的。由于Python没有位数这个概念,所以得到二进制表示需要多一点操作,即将位数限制在32位,通过和一个32位的全1数字按位与运算即可。对于正数来说,上面的按位与操作可以不做,因为正数的符号位为0,补码即原码,所以前面的数字全为0,按位与没有意义。但对于负数来说,直接bin(-1)是不能得到其补码的,而是得到了1的原码前面加上了负号,即-0b1。则通过和一个32位的全1数字按位与运算可得到其补码二进制表示对应的十进制数(按位与运算把符号位的1视为了数字)。
在这里插入图片描述
方法一:转换成字符串,然后统计1的个数。

class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        #与操作是对n补码的与操作
        n = 0xFFFFFFFF & n 
        count = 0
        for c in str(bin(n)):
            if c == "1":
                count += 1
        return count

方法二:按位与,统计1的个数。
这个不需要多解释,1做左移运算,右边补0,然后和n相与。

class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        count = 0
        for i in range(32):
            mask = 1 << i
            if n & mask != 0:
                count += 1
        return count

方法三:n和n-1相与
n和n-1做与操作就是把n的二进制的最后一个1变为0,知道n的二进制变为
全0,这样就统计出了1的个数。

class Solution:
    def NumberOf1(self, n):
        # write code here
        count = 0
        while n:
        	if n < 0:
        		n = 0xFFFFFFFF & n
            n = n & (n-1)
            count += 1
        return count
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