Leetcode 476. Number Complement 自制答案

Given a positive integer, output its complement number. The complement strategy is to flip the bits of its binary representation.

Note:

The given integer is guaranteed to fit within the range of a 32-bit signed integer.
You could assume no leading zero bit in the integer’s binary representation.

Example 1:

Input: 5
Output: 2
Explanation: The binary representation of 5 is 101 (no leading zero bits), and its complement is 010. So you need to output 2.

Example 2:

Input: 1
Output: 0
Explanation: The binary representation of 1 is 1 (no leading zero bits), and its complement is 0. So you need to output 0.

正常人看到这道题目的第一瞬间也应该知道是使用位运算。
开始的时候，我的想法是将整个整形数的最后有效部分取反。

但由于对位运算的计算不熟悉，所以才有了如下第一版的原始模式的代码。

public int findComplement(int num) {
int b1 = 0x80000000;
int lead = 0;
int res = 0;
for(int i=0;i<32;i++){
if(((num&b1)==0)&&lead==0){
b1=b1>>>1;
}else{
lead++;
res=res*2+((num&b1)==0?1:0);
// System.out.println(Integer.toBinaryString(res)+" "+Integer.toBinaryString(num&b1));
b1=b1>>>1;
}
}
return res;
}回过头来看，这段代码对整形数的每一位都会重新计算，是很麻烦、原始的计算方法。

回顾了位操作的几个操作符后，就有了新的想法。

1.首先对整形数num按位取反，~num。这个操作后，我们需要判断有效位的个数。

2.采用Integer.highestOneBit(num) 方法找出最高位。

这个函数的作用是取num这个数的二进制形式最左边的最高一位且高位后面全部补零，最后返回int型的结果。

3.左移后-1，这样有效位全部被赋予1。

4.与~num进行位与操作。

return ~num & ((Integer.highestOneBit(num) << 1) - 1);
只需要一行。
在leetcode的最佳JAVA solution中，作者还说明，由于有效位的最高位的相反值一定是0，所以左移一位没有必要。

最优化结果为：

return ~num & (Integer.highestOneBit(num) - 1);