Question

693. 交替位二进制数

English Version

题目描述

给定一个正整数，检查它的二进制表示是否总是 0、1 交替出现：换句话说，就是二进制表示中相邻两位的数字永不相同。

 

示例 1：

输入：n = 5
输出：true
解释：5 的二进制表示是：101

示例 2：

输入：n = 7
输出：false
解释：7 的二进制表示是：111.

示例 3：

输入：n = 11
输出：false
解释：11 的二进制表示是：1011.

 

提示：

• 1 <= n <= 231 - 1

解法

方法一：模拟

n 循环右移直至为 0，依次检测 n 的二进制位是否交替出现。若循环过程中发现 0、1 没有交替出现，直接返回 false。否则循环结束返回 true。

class Solution:
  def hasAlternatingBits(self, n: int) -> bool:
    prev = -1
    while n:
      curr = n & 1
      if prev == curr:
        return False
      prev = curr
      n >>= 1
    return True

class Solution {
  public boolean hasAlternatingBits(int n) {
    int prev = -1;
    while (n != 0) {
      int curr = n & 1;
      if (prev == curr) {
        return false;
      }
      prev = curr;
      n >>= 1;
    }
    return true;
  }
}

class Solution {
public:
  bool hasAlternatingBits(int n) {
    int prev = -1;
    while (n) {
      int curr = n & 1;
      if (prev == curr) return false;
      prev = curr;
      n >>= 1;
    }
    return true;
  }
};

func hasAlternatingBits(n int) bool {
  prev := -1
  for n != 0 {
    curr := n & 1
    if prev == curr {
      return false
    }
    prev = curr
    n >>= 1
  }
  return true
}

impl Solution {
  pub fn has_alternating_bits(mut n: i32) -> bool {
    let u = n & 3;
    if u != 1 && u != 2 {
      return false;
    }
    while n != 0 {
      if (n & 3) != u {
        return false;
      }
      n >>= 2;
    }
    true
  }
}

方法二：位运算

假设 01 交替出现，那么我们可以通过错位异或将尾部全部转为 1，加 1 可以得到 2 的幂次的一个数 n（n 中只有一个位是 1），接着利用 n & (n + 1) 可以消除最后一位的 1。

此时判断是否为 0，若是，说明假设成立，是 01 交替串。

class Solution:
  def hasAlternatingBits(self, n: int) -> bool:
    n ^= n >> 1
    return (n & (n + 1)) == 0

class Solution {
  public boolean hasAlternatingBits(int n) {
    n ^= (n >> 1);
    return (n & (n + 1)) == 0;
  }
}

class Solution {
public:
  bool hasAlternatingBits(int n) {
    n ^= (n >> 1);
    return (n & ((long) n + 1)) == 0;
  }
};

func hasAlternatingBits(n int) bool {
  n ^= (n >> 1)
  return (n & (n + 1)) == 0
}

impl Solution {
  pub fn has_alternating_bits(n: i32) -> bool {
    let t = n ^ (n >> 1);
    (t & (t + 1)) == 0
  }
}