190.颠倒二进制位

题目:190.颠倒二进制位

颠倒给定的 32 位无符号整数的二进制位。

提示：

请注意，在某些语言（如 Java）中，没有无符号整数类型。在这种情况下，输入和输出都将被指定为有符号整数类型，并且不应影响您的实现，因为无论整数是有符号的还是无符号的，其内部的二进制表示形式都是相同的。
在 Java 中，编译器使用二进制补码记法来表示有符号整数。因此，在 示例 2 中，输入表示有符号整数 -3，输出表示有符号整数 -1073741825。

• 示例 1：

输入：n = 00000010100101000001111010011100
输出：964176192 (00111001011110000010100101000000)
解释：输入的二进制串 00000010100101000001111010011100 表示无符号整数 43261596，
     因此返回 964176192，其二进制表示形式为 00111001011110000010100101000000。

• 示例 2：

输入：n = 11111111111111111111111111111101
输出：3221225471 (10111111111111111111111111111111)
解释：输入的二进制串 11111111111111111111111111111101 表示无符号整数 4294967293，
     因此返回 3221225471 其二进制表示形式为 10111111111111111111111111111111 。

• 提示：

输入是一个长度为 32 的二进制字符串

• 进阶：

进阶: 如果多次调用这个函数，你将如何优化你的算法？

思路1

要颠倒一个 32 位无符号整数的二进制位，我们可以逐位处理该整数，将原数的每一位从低位到高位依次取出，并将它放到结果数的对应高位上。

1. 初始化一个 result 变量为 0。
2. 遍历 32 次（因为是 32 位无符号整数）。
3. 每次从输入的整数中取出最低位（通过 & 1 操作），然后将其左移到结果中的正确位置。
4. 将输入整数右移 1 位，继续处理下一位。
5. 最后返回 result。

• 时间复杂度:O(1)
• 空间复杂度:O(1)

代码

public int reverseBits(int n) {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        // 将当前结果左移一位，为下一位腾出空间
        result = result << 1;
        // 将输入整数的最低位添加到结果的最低位
        result = result | (n & 1);
        // 将输入整数右移一位，准备处理下一个低位
        n = n >> 1;
    }
    // 返回颠倒后的结果
    return result;
}

思路2

直接调用 Java API
Integer.reverse()：返回指定 int 值的二进制补码表示位顺序颠倒后得到的值。

• 参数：要反转的值 i。

• 返回值：将指定 int 值的位顺序颠倒后得到的值。

• 时间复杂度:O(1)

• 空间复杂度:O(1)

代码

public int reverseBits(int n) {
    return Integer.reverse(n);
}