LeetCode 201-Bitwise AND of Numbers Range

分析

如果真的在范围[m, n]内按顺序逐个数字做&操作显然效率不高。那么我们可以先列出一些数字去寻找规律:

12 1100 110 11
13 1101 110 11
14 1110 111 11
15 1111 111 11

上表区间中在移位过程中,逐渐抹去最后一位,最终会在某一次移位后区间内所有数的值相同(1101->110->11),移位次数为2,该范围内所有数按位与操作以后结果为1100,即12。由此我们可以知道,低位部分在范围内按位与操作中会因为0的存在而消去为0,只有高位部分会得以保留。因此我们可以用一个count计数器记录移位次数(即低位0的个数),而最终移位结果均一致时(如例子中最终为二进制11),即为其高位部分。此时只需将高位部分复原即可,也就是11->110->1100,做2次向左移位复原。
当然在计算过程中我们并不需要对区间内所有数做这种操作,只需对区间最小值m和最大值n进行操作(因为区间首尾是区分度最大的两个数,对区间内所有数做右移时,最有可能不相同的肯定是m和n)。

注意

当较小的数移位后为0时,就应该停止循环。最终结果肯定也是0。

class Solution {
public:
    int rangeBitwiseAnd(int m, int n) {
        int count = 0;//初始化计数器
        while (m && m != n) {//m为0时或m == n时退出循环
            ++count;//统计低位0的个数
            m >>= 1; n >>= 1;//抹去低位
        }
        return m << count;//低位复原, 因为0 << count仍为0, 因此此处不做区分
    }
};
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