LeetCode：Number of 1 Bits - 整數的漢明重量

一、題目名稱

Number of 1 Bits（整數的漢明重量）

二、題目地址

https://leetcode.com/problems/number-of-1-bits/

三、題目內容

英文：Write a function that takes an unsigned integer and returns the number of ’1' bits it has.

中文：寫一個函數，輸入一個無符號整數，返回其中值爲1的比特位的個數（這個值也被稱爲數字漢明重量）

例如，32位整型數字11的能夠用二進制數字「00000000000000000000000000001011」表示，它的漢明重量就是3。

四、解題方法

本問題可使用位運算來解決。每次循環都將數字右移一位，而後觀察移位後的數字是奇數仍是偶數，若是是奇數說明最後一位是1，不然說明最後一位是0。當最後輸入的數字通過不斷的右移變爲0時，結束循環。

一開始我寫的代碼是這樣的：

/**
 * 功能說明：LeetCode 191 - Number of 1 Bits
 * 開發人員：Tsybius2014
 * 開發時間：2015年8月12日
 */
public class Solution {

    /**
     * 求數字的漢明重量
     * @param n 數字
     * @return 漢明重量
     */
    public int hammingWeight(int n) {
        
        int counter = 0;
        while (n != 0)
        {
            if (n % 2 != 0) {
                counter++;
            }
            n = n >> 1;
        }
        return counter;
    }
}

不過這段「看上去沒有什麼問題」的代碼在提交後會爆出TLE（Time Limit Exceeded）的錯誤。

後來我找了一下緣由，發現致使斷定出錯時輸入爲2147483648，但這個輸入超過了Java語言中整型的上限。後來我看了一下其餘語言的題目，好比C++是這樣的：

class Solution {
public:
    int hammingWeight(uint32_t n) {   

    }
};

原來問題就出在輸入多是無符號數字上！當輸入爲2147483648時，Java會將這個數字判斷位-1，而右移符號>>在計算時會保持數字的符號位，即正數右移高位補0，負數右移高位補1。使用這種規則進行右移，會致使數字在右移過程當中被不斷補1，這樣循環永遠沒法中止！所以，若是輸入爲負數，也應該保持右移時高位補0，位運算符>>>能夠幫助咱們解決這個問題。

一段能夠AC的Java代碼以下：

/**
 * 功能說明：LeetCode 191 - Number of 1 Bits
 * 開發人員：Tsybius2014
 * 開發時間：2015年8月12日
 */
public class Solution {

    /**
     * 求數字的漢明重量
     * @param n 數字
     * @return 漢明重量
     */
    public int hammingWeight(int n) {
        
        int counter = 0;
        while (n != 0)
        {
            if (n % 2 != 0) {
                counter++;
            }
            n = n >>> 1;
        }
        return counter;
    }
}

附：Java中的三個用於移位的位運算符：>>、<<、>>>

1. >>是帶符號右移，負數高位補1，正數補0

2. <<左移無論負數仍是正數，在低位永遠補0

3. >>>是不帶符號右移，不論負數仍是正數，高位補0

END