Leetcode 第342题,判断一个数是否是4的幂数
来源:互联网 发布:哪个软件可以看美剧 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 02:42
Given an integer (signed 32 bits), write a function to check whether it is a power of 4.
给定一个32位的有符号数,如何判断是否为4的幂数。
条件:不使用循环或者递归
核心思想:位运算
解法1:(JAVA实现)
public class Solution { public boolean isPowerOfFour(int num) { return ((num & (num-1)) == 0) && num > 0 && ((num & 0x55555555) != 0); }}
解释:1、num&(num-1) 判断一个数是否为2的幂数,这个不多说。
2、4的幂级数为1,4,16,即0001,0100,10000,也就是1出现在1,3,5,7。。。。位置上。0x55555555在32位系统里表示0b01010101010101010101010101010101。
解法二:
public class Solution { public boolean isPowerOfFour(int num) { return num > 0 && (num & (num - 1)) == 0 && (num - 1) % 3 == 0; }}
解释:3、这个比较叼,数学理论依据为:
依据 #1: (4^n-1) = (4-1) (4^(n-1) + 4^(n-2) + 4^(n-3) + ….. + 4 + 1)
依据 #2 4^(n+1) - 1 = 4*4^n -1 = 3*4^n + 4^n-1
总体思路是:n&(n-1)==0的肯定是2的幂数。所以,这类数可以表示为A: 2^(2k),B:2^(2k+1)。这样,很明显2^(2k+1)不是我们想要的结果。只要找到一个约束,区分这两类数即可。依据1表示4^n-1都是3的倍数,依据1带入依据2,得出4^(n+1) - 1也是3的倍数,即4^n-1可以被3整除,即约束(num-1)%3==0。
结束:思想很重要,数学,算法是一切的基础。
第一反应,循环/递归固然能解决问题。但是位操作才是效率最高的。
程序员,不要整天的写if-else。
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