题目
给你一个整数 n,请你判断该整数是否是 2 的幂次方。如果是,返回 true ;否则,返回 false 。如果存在一个整数 x 使得 n== 2^x,则认为 n 是 2 的幂次方。 https://leetcode.cn/problems/power-of-two/description/
解题思路
- 大于0
- 二进制表达中,有且只有1个位置为1。
| n | 二进制表达 |
|---|---|
| 2^0 == 1 | 0000 0001 |
| 2^1 == 2 | 0000 0010 |
| 2^2 == 4 | 0000 0100 |
| 2^3 == 8 | 0000 1000 |
| ... | ... |
| 2^n | 第n位为1,其他均为0。n从0开始。 |
解法一:获取二进制最低位
我们首选可以排除 <=0 的整数,然后可以使用获取二进制最低位的方式去判断 >0 的整数,我们知道获取最低位的方法是 n & (-n) ,因为要求n只能包含一个1,所以势必 n = n & (-n)。
| n | -n | n & (-n) |
|---|---|---|
| 0000 0001 | 1111 1111 |
0000 0001 |
| 0000 0010 | 1111 1110 |
0000 0010 |
| 0000 0100 | 1111 1100 | 0000 0100 |
| 0000 1000 | 1111 1000 | 0000 1000 |
| 0001 0000 | 1111 0000 |
0001 0000 |
| ...... | ...... | ...... |
代码实现
class Solution {public boolean isPowerOfTwo(int n) {if(n <= 0){return false;}// 只有一个位为1,所有lowbit 应该等于n本身return (n & -n) == n;}}
复杂度分析
解法二:删除最低位
解题思路同解法一,然后我们将获取最低位改为删除最低位,因为n的二进制表示中有且只有1个1,那么删掉最后一个1之后剩下的应该都是0才对,即 (n & (n - 1)) == 0。
| n | n - 1 | n & (n - 1) |
|---|---|---|
| 0000 0001 | 0000 0000 |
0000 0000 |
| 0000 0010 | 0000 0001 | 0000 0000 |
| 0000 0100 | 0000 0011 | 0000 0000 |
| 0000 1000 | 0000 0111 | 0000 0000 |
| 0001 0000 | 0000 1111 | 0000 0000 |
| ...... | ...... | ...... |
代码实现
class Solution {public boolean isPowerOfTwo(int n) {if(n <= 0){return false;}return (n & (n - 1)) == 0;}}
复杂度分析
解法三:Integer.bitCount(n)
解题思路还是获取二进制中1的个数,我们可以使用JDK自带方法 Integer.bitCount(n) 去获取1的个数,为1则返回 true,否则返回 false。
代码实现
class Solution {public boolean isPowerOfTwo(int n) {if(n <= 0){return false;}return Integer.bitCount(n) == 1 ? true : false;}}
复杂度分析
时间复杂度 O(logN):N为二进制位数。复杂度分析参见计算二进制表达式中数字位数为 ‘1’ 的个数
空间复杂度 O(1)。
本篇文章来源于微信公众号: i余数
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