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java计算二进制有多少1

2025-05-02 23:51:54
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在Java中,计算一个整数的二进制表示中1的个数,可以使用以下几种方法:

一、使用Java内置方法

Java提供了`Integer.bitCount()`方法,这是最简洁且高效的方式:

```java

public class Main {

public static void main(String[] args) {

int num = 29; // 二进制为 11101

System.out.println("1的个数: " + Integer.bitCount(num)); // 输出 4

}

}

```

该方法通过位运算优化计算效率,适用于正数和负数(负数按补码表示)。

二、手动计算方法

取反加一法

通过将数字减1后与原数进行与运算,每次操作消除最右边的1,循环直到结果为0,计数器记录次数。

```java

public class Countones {

public static void main(String[] args) {

int num = 29; // 11101

int count = 0;

while (num != 0) {

num = num & (num - 1);

count++;

}

System.out.println("1的个数: " + count); // 输出 4

}

}

```

位运算优化

利用`n & (n - 1)`每次消除最右边的1,效率高于逐位判断。

```java

public class BitCountOptimized {

public static void main(String[] args) {

int num = 29; // 11101

int count = 0;

while (num != 0) {

num = num & (num - 1);

count++;

}

System.out.println("1的个数: " + count); // 输出 4

}

}

```

查表法

预先计算0-255的1的个数,通过查表加速计算(适用于固定范围)。

三、其他方法

字符串转换法:

将整数转换为二进制字符串,统计'1'的个数(效率较低,不推荐)。

分治法:将32位整数分成4组,分别统计每组中1的个数再相加(适用于32位整数)。

总结

推荐使用`Integer.bitCount()`:简洁且经过优化,适用于所有整数。

手动方法:适合学习位运算原理,`n & (n - 1)`形式效率较高。

其他方法:根据具体场景选择,如字符串操作或分治策略。