/*
题目描述:对于一个字节(8bit)的无符号整形变量,求二进制表示中“1”的个数,要求算法执行效率尽可能地高
*/
#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int Count(BYTE v);
int main()
{
BYTE v=255;
cout<<Count(v);
return 0;
}
方法一:直接的方法就是除以2向右移位, 逐个统计,但是用到取模和相除,这个很耗资源。
int Count(BYTE v)
{
int num=0;
while (v)
{
if (v%2==1)
{
num++;
}
v=v/2;
}
return num;
}
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方法二:使用位操作,除以2可以直接用位操作右移一位来实现,而且计算做位移操作的效率比除法高。
int Count(BYTE v)
{
int num=0;
while (v)
{
num+=v & 0x01; //将v与00000001相与如果v的最后一位是1相与的结果是1,反之则是0。
v>>=1; //右移一位。
}
return num;
}
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方法三:使用位操作,但是只会去统计1的个数,循环的次数是BYTE中1的个数,无需遍历。
int Count(BYTE v)
{
int num=0;
while (v)
{
v &=(v-1); //v=v&(v-1)这个操作可以直接消除掉v中的最右边的1。
num++;
}
return num;
}
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方法四:查表法,这个的效率应该是最高的了,空间换时间。
int countTable[256]=
{
0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4,
1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,
1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7,
1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7,
2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,
3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7,
3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7,
4,5,5,6,5,6,6,7,5,6,6,7,6,7,7,8
};
int Count(BYTE v)
{
return countTable[v];
}
这个程序要求效率尽可能的高,这四种方法中显然最后一种的时间复杂度最低了O(1).第一个方法最容易想到确不是最好的答案,第二种有些改进,但还是需要遍历Byte里的所有位,第三种方法只需做n次操作(n是实际Byte中的“1”的个数)。
空间换时间在某些情况下是个好的选择,比如需要频繁使用这个算法的时候,但也不是尽然,还是得视情况而定。