python 位运算简介或运算的最小翻转次数交替位二进制数
python 位运算简介进制转换:
可以用 (x >> k) & 1 得到 x 二进制表示的第 k 位
或运算的最小翻转次数
给你三个正整数 a、b 和 c。
你可以对 a 和 b 的二进制表示进行位翻转操作,返回能够使按位或运算
a OR b == c 成立的最小翻转次数。
「位翻转操作」是指将一个数的二进制表示任何单个位上的 1 变成 0 或者 0 变成 1 。
输入:a = 2, b = 6, c = 5
输出:3
解释:翻转后 a = 1 , b = 4 , c = 5 使得 a OR b == c
题目ID:1318
解题思路:
遍历每个位,在第k位时:
情况一:c[k] 为 1 ,当a[k]、b[k]为0时,需要翻转1位
情况二:c[k] 为 0,添加a[k]+b[k] 即可
实现代码:
class Solution:
def minFlips(self, a: int, b: int, c: int) -> int:
a,b,c,ans = bin(a)[2:],bin(b)[2:],bin(c)[2:],0
maxLen = max(len(a),len(b),len(c))
a,b,c = a.zfill(maxLen),b.zfill(maxLen),c.zfill(maxLen)
for i in range(maxLen):
if c[i]=="1":
ans+=(int(a[i]) + int(b[i]) == 0)
else:
ans+= int(a[i])+int(b[i])
return ans
细节:
上述方法较好理解
若使用下面方法判断每个位效率更高,缺点是需要遍历所有位(数范围内)
bit_a, bit_b, bit_c = (a >> i) & 1, (b >> i) & 1, (c >> i) & 1
交替位二进制数
题目ID:693
给定一个正整数,检查它的二进制表示是否总是 0、1 交替出现:
换句话说,就是二进制表示中相邻两位的数字永不相同。
解题思路:
方法一:模拟法对每两位进行判断
方法二:数字右移与原数字异或得到全1,进而判断全1
实现代码:
方法一:
class Solution:
def hasAlternatingBits(self, n: int) -> bool:
idx = 31
while not (n>>idx & 1):idx-=1
for k in range(idx,-1,-1):
if (n>>k & 1) == (n>>k+1 & 1):return False
return True
方法二:
class Solution:
def hasAlternatingBits(self, n: int) -> bool:
a = n ^ (n >> 1) #101 010 → 111
return a & (a + 1) == 0 #0111 & 1000 → 0
细节:
方法二也可以转为暴力判断法
对32位数字进行符合条件的构造
即:
return n in {
1, 2, 5, 10, 21, 42, 85, 170, 341, 682, 1365, 2730, 5461, 10922,
21845, 43690, 87381, 174762, 349525, 699050, 1398101, 2796202, 5592405,
11184810, 22369621, 44739242, 89478485, 178956970, 357913941, 715827882,
1431655765
}



