231. 2 的幂
难度 简单
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 == 2x ,则认为 n 是 2 的幂次方。
示例 1:
输入:n = 1
输出:true
解释:20 = 1
示例 2:
输入:n = 16
输出:true
解释:24 = 16
示例 3:
输入:n = 3
输出:false
示例 4:
输入:n = 4
输出:true
示例 5:
输入:n = 5
输出:false
提示:
-231 <= n <= 231 - 1
题解
这道题是属于位运算,如果对计算机如何存储数的话,应该知道快速操作,如果不知道,也可以通过循环遍历去处理。这里就讲一下计算机如何存储数的吧,主要是原码和补码。
原码
我们都知道计算机只有0和1的二进制,我们人比较熟悉的是十进制,如果我们要计算机懂得帮我们处理数据的话,就需要把十进制转换为二进制,那如何转换呢。这里就涉及到原码,二进制是满二进一,那二进制1表示真值1(真值就是十进制),那二进制10表示真值2,二进制100表示真值4,,依次类推,这里不详细介绍,想了解更多可以百度一下,毕竟我讲的可能不是很好。
补码
上面的二进制表示就是原码了,那为什么有原码还需要补码呢,这就是涉及到计算的问题,这里也简单提一下。原码在计算加法好计算,跟十进制一样,不同的就是逢二进一;但是到了减法就不一样了,你要先比较大小,拿大的减去小的,这样做减法还多了一步比较大小。但是这并没有阻挡改变世界的数学家们,发明了补码这东西,可以直接减,不需要比较大小(详细应该是数论的内容,这样不过多展开,主要是讲不清楚,就是菜,哈哈哈哈哈哈哈)。
那补码是怎么来的,也很简单,就是反码加1,反码就是源码按位取反。比如4的二进制100,反码就是011,就是1变0,0变1。那补码是反码+1,那反码011+1就是100,你会发现正数的反码和补码一样(负数就不过多展开了,比较这里不是讲数学,不要忘记我们的初衷是解题)
讲完了原码和补码,现在来回到题目,题目是想问我们给出的数是不是2的幂,那我们知道2的幂在计算机里的存储方式是10(2),100(4),1000(8)…都是1开头,后面都是0。那我们可以用辗转相除法,看看是不是只有一位1,然后其他都是0。
class Solution {
public boolean isPowerOfTwo(int n) {
int flag =0;
while(n > 0){//负数没有2的幂
if(n % 2 == 1){//统计1的个数
flag++;
}
n /= 2;//右移一位
}
if(flag==1){//只有一个1,是2的幂
return true;
}else{//不止一个1,不是2的幂
return false;
}
}
}
通过是通过了,但是时间和空间不是很好,就去看了官方的解析。官方就一行代码,实属惊艳。
n & (n - 1)
class Solution { public boolean isPowerOfTwo(int n) { return n > 0 && (n & (n - 1)) == 0; } }n & (-n)
class Solution { public boolean isPowerOfTwo(int n) { return n > 0 && (n & -n) == n; } }