整数的转换成2进制有多少个1

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题目:输入一个整数,判断该正数的二进制表示中有多少个1?例如:输入整数12,转换成二进制是1100,共有2个1,因而应该输出2.

  分析1:我们可以这样考虑,从右向左注意判断每一个位上是否为1,怎么判断?我们让这个数和整数1(01)做与运算,由于1除最后一位外其余部分全部都是0,因而如果整数的最后一位是1,则返回结果为1,如果整数的最后1为是0,则返回结果为0;接着,我们让该整数与2(10)做与运算,我们就可以判断整数的倒数第二位是否是1;再下来,我们让该整数与4(100)做与运算,判断倒数第三位是否为1;以此类推,我们就可以判断出整数的所有1的个数,而与整数做与运算的数分别为1,2,4,8......我们可以让1做左移1位的运算得到。基于这种思路我们可以得到如下的代码:

 1 #include<iostream>
2 #include<string>
3 using namespace std;
4
5 int NumbersOf1s(int number)
6 {
7 int cnt = 0;
8 unsigned int flag = 1;
9 while(flag)
10 {
11 if(flag&number)
12 cnt++;
13
14 flag = flag<<1;
15 }
16 return cnt;
17 }
18
19 int main()
20 {
21 cout<<"Enter A Number:"<<endl;
22 int i;
23 cin>>i;
24 cout<<"the numbers of 1s in your number is:"
25 <<NumbersOf1s(i)<<endl;
26 return 0;
27 }

运行结果如下:

  分析2:如果一个整数不为0,那么它的二进制形式至少有一位是1,如果我们将一个二进制数减去1,那么这个二进制数的最右边的1将会变成0,而这个1后面的0都会变成1.以1100为例,最右边的1是右数第三位,这个数减去1之后变成1011。如果我们把得到的这个数和原数进行与运算,那么右边第一个1及之后的数都为0,即1100&1011==1000,也就是说,我们把一个数减去1后与原数做与运算将会消去最右边的一个1,有多少个1,我们就做多少次类似的循环即可。基于这有思路我们有如下的代码:

 1 #include<iostream>
2 #include<string>
3 using namespace std;
4
5 int NumbersOf1s(int number)
6 {
7 int cnt = 0;
8 while(number)
9 {
10 cnt++;
11 number = number & (number - 1);
12 }
13
14 return cnt;
15 }
16
17 int main()
18 {
19 cout<<"Enter A Number:"<<endl;
20 int i;
21 cin>>i;
22 cout<<"The Numbers of 1s in your number is:"
23 <<NumbersOf1s(i)<<endl;
24 return 0;
25 }

运行结果如下:

  

关于移位运算和乘除运算:在分析1中,我们说可以对一个1不断一位运算得到十进制中的1,2,4,8,16等等,有同学可能会说,我们为什么不对flag做×2的运算呢?因为移位运算的效率要远高于乘除运算,不光是本题,在其他的编程中,我们也应该尽量用移位运算代替乘除运算。

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