Number of 1 Bits (1有多少位)

上周刚刚开始学习Python，之前接触过C，R，Perl之类的变成语言，算是有一定基础。在数据分析领域，近些年R和Python在数据分析领域风声水起，作为立志做一名优秀数据分析师的菜鸟，怎能不把Python也熟悉熟悉。
我的Python入门流程：

进入正题，今天的题目是:

Number of 1 Bits

Write a function that takes an unsigned integer and returns the number of ’1' bits it has (also known as the Hamming weight).
For example, the 32-bit integer '11' has binary representation 00000000000000000000000000001011, so the function should return 3.

中文要求

写一个函数，接收参数为无符号整型数据，返回值为参数中1的个数（即汉明距离）。
例如，一个32位的整数11的二进制表示为00000000000000000000000000001011，所以函数返回值应为3。

该问题解决思路是，首先要将整数转化为二进制，然后再计算1的数量，讨论区大神有一行搞定的，如下：

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        return bin(n).count('1')

运行结果56ms
这里利用了Python自带的bin转换数字到二进制字符串，然后利用字符串自带的count方法统计1的数量。
这个代码改进一下可以更快， str(bin(n)).count('1')，运行结果52ms，但为什么会有这样的速度提升，我是不知道了。

由于数据在计算机中是按照二进制存储的，那么直接利用位运算是否能更快一些呢？
这里想，n = XXXXXX1000, n - 1 is XXXXXX0111. n & (n - 1) 是XXXXXX0000 正好去除了最后一位1

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        c = 0
        while n:
            n &= n - 1
            c += 1
        return c

运行结果还是56ms，基本没有提升。
截张图，56ms在大家提交的结果里还挺慢的，对比C和java更是慢了很多。说明python内建函数还是基于C优化过的，比自己的快多了，能用python自带的函数就尽量用吧。

讨论区里还有个有意思的想法，通过查找4位4位的比较（其实就是把1到15二进制包含1的数量列举出来，同理可扩展到更多）：

class Solution(object):
    def hammingWeight(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        bitsMap = [0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4]
        i = 0
        result = 0
        while i < 32:
            result += bitsMap[(n>>i) & 15]
            i += 4
        return result

可惜的是速度依然没有提升，结果52ms

posted @ 2015-11-03 21:30  miclita  阅读(201)  评论(0)    收藏  举报