leetcode 231 2 的幂

发布于 2023-01-20
https://leetcode.cn/problems/power-of-two/ 题目

https://leetcode.cn/problems/power-of-two/

题目

给你一个整数 n,请你判断该整数是否是 2 的幂次方。如果是,返回 true ;否则,返回 false 。

如果存在一个整数 x 使得 n == 2x ,则认为 n 是 2 的幂次方。

示例 1:

输入: n = 1 输出: true 解释: 20 = 1

示例 2:

输入: n = 16 输出: true 解释: 24 = 16

示例 3:

输入: n = 3 输出: false

示例 4:

输入: n = 4 输出: true

示例 5:

输入: n = 5 输出: false

提示:

  • -231 <= n <= 231 - 1

进阶: 你能够不使用循环/递归解决此问题吗?

思路

这道题可以用位运算来解决,和 [[191. 位1的个数]] 类似,如:

2^0 = 1             0001
2^1 = 2             0010
2^2 = 4             0100
2^3 = 8             1000

可以看到,如果二进制位上,一个数是 2 的幂,那么他的二进制位只会是一个。不过这里要考虑负数的情况,-2147483648,他的二进制位是第一个数为 1,后面的 31 个数为 0。

代码

class Solution {
    public boolean isPowerOfTwo(int n) {
        if (n < 1) return false;

        int len = 0;
        for (int i = 0; i < 32; i++) {
            if ((n & 1) == 1) {
                len++;
                if (len > 1) {
                    break;
                }
            }
            n >>= 1;
        }

        return len == 1;
    }
}

做完题后,我去 LeetCode 官方看题解,发现有一个最优版,本质上还是判断二进制位中 1 的个数是否只有 1 个。不过这里使用了一个技巧,即 n & (n - 1) 可以去除 n 的二进制位中最低位的 1 转为 0。那么如果整个数字的二进制位中,只有一个 1 的话,结果就是 0,可以有了如下代码:

class Solution {
    public boolean isPowerOfTwo(int n) {
        return n > 0 && (n & (n - 1)) == 0;
    }
}