LeetCode Top100:比特位计数(Python)

发布时间 2023-04-20 15:31:10作者: 华东博客

LeetCode Top100:比特位计数

 

给你一个整数 n ,对于 0 <= i <= n 中的每个 i ,计算其二进制表示中 1 的个数 ,返回一个长度为 n + 1 的数组 ans 作为答案。

 

示例 1:

输入:n = 2
输出:[0,1,1]
解释:
0 --> 0
1 --> 1
2 --> 10

示例 2:

输入:n = 5
输出:[0,1,1,2,1,2]
解释:
0 --> 0
1 --> 1
2 --> 10
3 --> 11
4 --> 100
5 --> 101

 

提示:

  • 0 <= n <= 105

 

实现:

可以使用动态规划的思想解决此问题。设dp[i]表示i的二进制表示中1的个数,那么有以下状态转移方程:

  • 当i为偶数时,dp[i]=dp[i//2]
  • 当i为奇数时,dp[i]=dp[i-1]+1

因为偶数i的二进制表示中,其最低位是0,所以将i向右移一位(相当于除以2),其二进制表示中1的个数不变,即dp[i]=dp[i//2]。 而当i为奇数时,其二进制表示中最低位为1,所以将i-1(相当于将其最低位的1变为0),其二进制表示中1的个数会减少1,即dp[i]=dp[i-1]+1。

以下是Python的实现代码:

class Solution:
    def countBits(self, n: int) -> List[int]:
        dp = [0] * (n+1)
        for i in range(1, n+1):
            if i % 2 == 0:
                dp[i] = dp[i//2]
            else:
                dp[i] = dp[i-1] + 1
        return dp

时间复杂度:O(n)