190. Reverse Bits [easy] (Python)

題目鏈接

https://leetcode.com/problems/reverse-bits/

題目原文

Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.

For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as 00111001011110000010100101000000).

Follow up:
If this function is called many times, how would you optimize it?

題目翻譯

翻轉一個給定的32位無符號數的位。比如，給定輸入整數43261596（二進制表示爲00000010100101000001111010011100），返回964176192（二進制表示爲00111001011110000010100101000000）。
進一步：如果該函數被多次調用，你該如何優化它？

思路方法

思路一

先將輸入轉換成2進制字符串，再翻轉並擴充到32位，再將此32位的二進制轉爲無符號整數即可。利用Python的bin()函數很方便。

代碼

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        b = bin(n)[:1:-1]
        return int(b + '0'*(32-len(b)), 2)

思路二

按位處理，將輸入n的二進制表示從低位到高位的值依次取出，逆序排列得到翻轉後的值。這裏更新res的時候，用純位操作會比用加法要快的多。

代碼

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        res = 0
        for i in xrange(32):
            res <<= 1
            res |= ((n >> i) & 1)
        return res

思路三

還有一種看起來比較暴力，其實也比較巧妙的方法。類似二分的思想，每次處理一半的位交換，具體看代碼吧。

代碼

class Solution(object):
    def reverseBits(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        n = (n >> 16) | (n << 16);
        n = ((n & 0xff00ff00) >> 8) | ((n & 0x00ff00ff) << 8);
        n = ((n & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((n & 0x0f0f0f0f) << 4);
        n = ((n & 0xcccccccc) >> 2) | ((n & 0x33333333) << 2);
        n = ((n & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((n & 0x55555555) << 1);
        return n

PS: 新手刷LeetCode，新手寫博客，寫錯了或者寫的不清楚還請幫忙指出，謝謝！
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