判断一个数是否为2的整数次幂


实现一个方法,来判断一个正整数是否是2的整数次幂(如16是2的4次方,返回
true;18不是2的整数次幂,则返回false)。要求性能尽可能高。

穷举法

创建一个中间变量temp,初始值是1。然后进入一个循环,每次循环都让temp和目标整数相比较,如果相等,则说明目标整数是2的整数次幂;如果不相等,则让temp增大1倍,继续循环并进行比较。当temp的值大于目标整数时,说明目标整数不是2的整数次幂。

JAVA实现

    public static boolean isPowerOf2(int num){
        int temp = 1;
        while (temp<=num){
            //满足条件的话,表示找到了这样一个2的幂次
            if(temp==num){
                //表示这个数字是2的幂次
                return true;
            }
            temp=temp*2;
        }
        //到这里,就表示temp>num了,所以num不是2的幂次
        return false;
    }

测试方法:

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(isPowerOf2(32));
        System.out.println(isPowerOf2(19));
    }

在这里插入图片描述

移位操作优化性能

乘以2的操作改成向左移位,移位的性能比乘法高得多

JAVA实现

    public static boolean isPowerOf2two(int num){
        int temp = 1;
        while (temp<=num){
            //满足条件的话,表示找到了这样一个2的幂次
            if(temp==num){
                //表示这个数字是2的幂次
                return true;
            }
            temp=temp<<1;
        }
        //到这里,就表示temp>num了,所以num不是2的幂次
        return false;
    }

时间复杂度仍然是O(logn)

按位与

在这里插入图片描述

如果一个整数是2的整数次幂,那么当它转化成二进制时,只有最高位是1,其他位都是0
2的整数次幂一旦减1,它的二进制数字就全部变成了1

在这里插入图片描述

用原数值(2的整数次幂)和它减1的结果进行按位与运算,也就是n&(n-1)==0

在这里插入图片描述

时间复杂度为O(1)

JAVA实现

    /**
     * 按位与
     * @param num
     * @return
     */
    public static boolean isPowerOf2three(int num){
        return (num&(num-1))==0;
    }

测试函数

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(isPowerOf2three(32));
        System.out.println(isPowerOf2three(19));
    }

在这里插入图片描述

Logo

魔乐社区(Modelers.cn) 是一个中立、公益的人工智能社区,提供人工智能工具、模型、数据的托管、展示与应用协同服务,为人工智能开发及爱好者搭建开放的学习交流平台。社区通过理事会方式运作,由全产业链共同建设、共同运营、共同享有,推动国产AI生态繁荣发展。

更多推荐