本文主要是介绍【Python3】【力扣题】231. 2 的幂,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
【力扣题】题目描述:
此题:n为整数(32位有符号整数),x为整数。
2 的幂次方都大于0。若幂为负数,则0<n<1,n不为整数。
因此,n为正整数,x为0和正整数。
若二进制表示,则n的二进制只有1位是1,其余均为0。
最大2的幂为。
【Python3】代码:
1、解题思路:递归。依次n/2,判断余数是否为0,最终n为1,则n是2的幂。
知识点:递归:在函数中调用函数本身(需有退出条件,否则无限循环)。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:if n <= 0: return Falseif n == 1: return Trueif n % 2 == 1: return Falsereturn self.isPowerOfTwo(n / 2)
2、解题思路:循环。依次n/2,判断余数是否为0,最终n为1,则n是2的幂。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:if n <= 0: return Falsewhile n != 1 and n % 2 == 0:n = n / 2return n == 1
3、解题思路:二进制表示。n的二进制只有1位为1。
(3-1)判断二进制中是否只有1位为1,若是,则n是2的幂。
知识点:bin(...):转为二进制字符串,即“0bxxx”。
序列.count(...):统计指定元素在序列(字符串、列表等)中有多少个。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:return n > 0 and bin(n).count("1") == 1
(3-2)二进制与运算。
二进制与运算:两个二进制,相对应的每一位进行与运算。
1 & 1 = 1,1 & 0 = 0,0 & 0 = 0
① n 和 (n-1) 进行二进制与运算,若结果为0,则n是2的幂。
例如:假设8位二进制,最高位为符号位。n=8,二进制00001000,n-1为00000111,00001000&00000111=00000000。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:return n > 0 and (n & (n-1)) == 0
② n 和 -n 进行二进制与运算,若结果为n,则n是2的幂。
-n的二进制表示:n的补码(反码+1),即(有符号位)最高位符号位不变,其余位全部取反再加1(即最高位不变,最低位的1以后不变,最高位和最低位1之间的位取反)。
例如:假设8位二进制,最高位为符号位。n=8,二进制00001000,-n为01111000,00001000&01111000=00001000。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:return n > 0 and (n & -n) == n
4、解题思路:范围是32位有符号整数,将二进制1依次左移一位,判断是否与n相等,若是,则n是2的幂。
知识点:range(31):从0到30的数组(不含31),即0、1、2...30。【最高位为符号位】
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:for i in range(31):if n == (1 << i):return Truereturn False
5、解题思路:判断是否是最大2的幂的约数(即能把n整除),若是,则n是2的幂。
整数a除以整数b(b≠0),除得商为整数,没有余数,则a是b的倍数,b是a的约数。
知识点:2 ** 30:。
1 << 30:左移,即1左移30位,为。
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:return n > 0 and (2 ** 30) % n == 0# 或者return n > 0 and (1 << 30) % n == 0
6、解题思路:math模块log2()方法。判断结果是否是integer整数。
知识点:math.log2(...):返回以2为底的对数。结果是浮点数。
int(...):转为整数。
float.is_integer():判断浮点数是否是integer整数。
例如:math.log2(8) 结果为3.0。【3.0是integer整数,和3的值相等。而3.1不是integer整数】
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:import mathreturn n > 0 and math.log2(n) == int(math.log2(n))# 或者return n > 0 and math.log2(n).is_integer()
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