极客算法

LeetCode-338.比特位计数(Counting Bits)


338. 比特位计数

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。

来源:力扣(LeetCode)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/counting-bits

Link:https://leetcode.com/problems/counting-bits/

比特位

O(N * sizeof(int))

class Solution:
    def countBits(self, num: int) -> List[int]:
        res = []
        
        for i in range(num + 1):
            tmp = i
            count = 0
            while tmp > 0:
                if tmp & 1 == 1:
                    count += 1
                
                tmp = tmp >> 1
                    
            res.append(count)
            
        return res

动态规划

O(N)

DP是将复杂的问题,递归拆解成最优子问题,避免重复计算的编程方法

  1. 最优子问题
  2. 重复计算

这个动态规划,比较贴近直觉, 把一个数字最后一位去掉,那么去掉之后的数一定比当前小,并且已经计算过了

递推公式

dp[i] = '最后一位是否为1' + dp[i >> 1]

#或者, i & (i - 1)去掉数字最后一个1, 然后把这个1加上
dp[i] = dp[i & (i - 1)] + 1

计算方向

从0到num

边界条件

注意0,没有更小的数字,所以不能递推

初始条件

dp[0] = 0

class Solution:
    def countBits(self, num: int) -> List[int]:
        
        dp = [0 for i in range(num + 1)]
        
        for i in range(1, num + 1):
            dp[i] = (i & 1) + dp[i >> 1]
            
        return dp

还有一种就是,打掉最后一个1, 但要把打掉的这个1加上

class Solution:
    def countBits(self, num: int) -> List[int]:
        
        dp = [0 for i in range(num + 1)]
        
        for i in range(1, num + 1):
            dp[i] = dp[i & (i - 1)] + 1
            
        return dp

–End–


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