LeetCode算法题-Hamming Distance(Java实现)

这是悦乐书的第237次更新,第250篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第104题(顺位题号是461)。两个整数之间的汉明距离是相应位不同的位置数。给定两个整数x和y,计算汉明距离。

注意:0≤x,y <2^31。

例如:

输入:x = 1,y = 4
输出:2
说明:
1(0 0 0 1)
4(0 1 0 0)
         ↑    ↑

上述箭头指向相应位不同的位置。

本次解题使用的开发工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,环境是win7 64位系统,使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

因为x和y都是正数,所以不用考虑反码、补码的事情,所以可以使用字符串操作。如果转成二进制字符串后,两字符串的长度不相等,所以要先把短的字符串前面补齐0,然后再使用循环,依次判断两字符串的字符,如果字符不同就记数加1,最后返回。

public int hammingDistance(int x, int y) {
    String str = Integer.toBinaryString(x);
    String str2 = Integer.toBinaryString(y);
    int count = 0;
    if (str.length() != str2.length()) {
        if (str.length() < str2.length()) {
            while (str.length() != str2.length()) {
                str = "0" + str;
            }
        } else {
            while (str.length() != str2.length()) {
                str2 = "0" + str2;
            }
        }
    }
    for (int i=0; i<str.length(); i++) {
        if (str.charAt(i) != str2.charAt(i)) {
            count++;
        }
    }
    return count;
}

03 第二种解法

从题目的例子中,我们看出1和4所表示的二进制数在做异或运算后是5,转成二进制数就是101,也就是说,其中两个1就是1和4不同的位,所以我们可以借助异或运算。

异或(^)运算的规则是两边的对应位不同时就取1,使用异或计算得到对应的整数后,我们需要计算其中1位的个数,这就和之前有道题类似了,可以借鉴那边的解法。

public int hammingDistance2(int x, int y) {
    int result = x^y;
    String str = Integer.toBinaryString(result);
    int count = 0;
    for (int i=0; i<str.length(); i++) {
        if (str.charAt(i) == 49) {
            count++;
        }
    }
    return count;
}

04 第三种解法

同样是借助异或运算,在计算二进制数1位的个数时,使用的是与运算,具体的思路可以参照之前的一篇。

public int hammingDistance3(int x, int y) {
    int result = x^y;
    int count = 0;
     while (result != 0) {
        count++;
        result = result & (result - 1);
    }
    return count;
}

05 第四种解法

直接使用异或运算,然后借助包装类Integer的bitCount方法,返回二进制数中1位的个数。

public int hammingDistance4(int x, int y) {
    return Integer.bitCount(x^y);
}

06 小结

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    原文作者:悦乐书
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