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怎样实现二进制反转

发布时间:2025-04-30 22:20:49

实现二进制反转可以通过多种方法完成,以下是几种常见的方法及其实现方式:

一、逐位翻转法(适用于任意位数)

怎样实现二进制反转

通过循环逐位提取原数的最低位,并将其放到结果数的最高位。具体步骤如下:

1. 初始化结果变量为0。

2. 循环32次(针对32位整数),每次将原数右移1位,最低位通过`n % 2`提取,然后与结果变量左移1位后按位或运算。

3. 循环结束后结果即为反转后的二进制数。

C++实现示例:

```cpp

class Solution {

public:

uint32_t reverseBits(uint32_t n) {

uint32_t res = 0;

for (int i = 0; i < 32; ++i) {

res = (res << 1) | (n & 1);

n >>= 1;

}

return res;

}

};

```

二、分治法(按位块交换)

将32位整数分成多个块(如每2位一组),逐组交换位置。例如:

原数:`01 0111 01011101`

交换后:`10 1100 01011101`

怎样实现二进制反转

继续交换更高位块,最终得到完全反转的数。

C++实现示例:

```cpp

class Solution {

public:

uint32_t reverseBits(uint32_t n) {

n = ((n >> 16) & 0x0000FFFF) |

((n >> 8) & 0x00FF00FF) |

((n >> 4) & 0x0F0F0F0F) |

((n & 0x0000FFFF) << 12);

n = ((n >> 8) & 0x00FF00FF) |

((n >> 4) & 0x0F0F0F0F) |

((n & 0x00FF00FF) << 4) |

((n & 0x0000FFFF) << 16);

n = ((n >> 4) & 0x0F0F0F0F) |

((n & 0x00F0F0F0) << 4) |

((n & 0x0000F0F0) << 12) |

((n & 0x000000FF) << 20);

n = ((n & 0x0000F0F0) |

((n & 0x000000FF) << 8)) |

((n & 0x0000000F) << 16) |

((n & 0x00000000) << 24);

return n;

}

};

```

三、位运算优化法

通过位移和掩码操作,减少循环次数。例如:

1. 将原数分成两部分:高16位和低16位。

2. 交换这两部分的位置。

3. 重复上述步骤处理剩余的8位、4位等。

C++实现示例:

```cpp

class Solution {

public:

uint32_t reverseBits(uint32_t n) {

n = (n >> 16) | (n << 16);

n = (n >> 8) | (n << 8);

n = (n >> 4) | (n << 4);

n = (n >> 2) | (n << 2);

n = (n >> 1) | (n << 1);

return n;

}

};

```

四、其他语言示例

怎样实现二进制反转

Python:使用内置函数`bin()`或字符串操作实现。

```python

def reverse_bits(n):

return int(bin(n)[2:][::-1], 2)

```

Java:通过`StringBuilder`反转字符串,或使用位运算。

```java

public static int reverseBinary(int num) {

int reversedNum = 0;

while (num != 0) {

reversedNum <<= 1;

reversedNum |= (num & 1);

num >>= 1;

}

return reversedNum;

}

```

总结

以上方法中,逐位

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本文【怎样实现二进制反转】由作者 吕老师 提供。 该文观点仅代表作者本人, 学习笔 信息发布平台,仅提供信息存储空间服务, 若存在侵权问题,请及时联系管理员或作者进行删除。
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