338.counting-bits


338. 比特位计数

题目地址

给定一个非负整数 num。对于 0 ≤ i ≤ num 范围中的每个数字 i ,计算其二进制数中的 1 的数目并将它们作为数组返回。

示例 1:

输入: 2
输出: [0,1,1]

示例 2:

输入: 5
输出: [0,1,1,2,1,2]

进阶:

给出时间复杂度为O(n*sizeof(integer))的解答非常容易。但你可以在线性时间O(n)内用一趟扫描做到吗?
要求算法的空间复杂度为O(n)。
你能进一步完善解法吗?要求在C++或任何其他语言中不使用任何内置函数(如 C++ 中的 __builtin_popcount)来执行此操作。

思路

  1. for loop 0-->32
  2. %2, /2
  3. &1, x = x >> 1; (32)
  4. while (x > 0) {count++; x = x & (x - 1)}

解法一

class Solution {
    public int[] countBits(int num) {

        int[] ans = new int[num+1]; 
        for(int i = 0; i <= num; i++) {
            ans[i] = popCount(i);
        }
        return ans;
    }

    public int popCount(int n) {
        int sum = 0;
        while(n != 0) {
            sum++;
            n &= n - 1;
        }
        return sum;
    }
}

解法二

DP + 位运算

class Solution {
    public int[] countBits(int num) {

        int[] bits = new int[num + 1];
        for (int i = 1; i <= num; i++) {
            bits[i] = bits[i & (i - 1)] + 1;
        }
        return bits;
    }
}
vector<int> countBits(int num) { 

    vector<int> bits(num + 1, 0);
    for (int i = 1; i <= num; i++) {
        bits[i] += bits[i & (i  1)] + 1; 
    }
    return bits;
}