693. 交替位二进制数

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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
从最低位至最高位，我们用对 2 取模再除以 2 的方法，依次求出输入的二进制表示的每一位，并与前一位进行比较。如果相同，则不符合条件；如果每次比较都不相同，则符合条件。

方法二：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。

方法三：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。

Python3

from typing import List    

class Solution:
    def hasAlternatingBits(self, n: int) -> bool:
        prev = 2
        while n:
            cur = n % 2
            if cur == prev:
                return False
            prev = cur
            n //= 2
        return True
        
fun = Solution()
# n = 5
# n = 7
n = 11
res = fun.hasAlternatingBits(n)
print(res)

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

C++

#include<iostream>
#include<string>
#include<string>
#include<vector>
using namespace std;


class Solution {
public:
    bool hasAlternatingBits(int n) {
        int prev = 2;
        while(n){
            int cur = n % 2;
            if(cur == prev)
                return false;
            prev = cur;
            n /=2;
        }
        return true;
    }
};

int main(){
    int n =11;
    // string s ="abc";
    bool res = Solution().hasAlternatingBits(n);
    cout << res << endl;
    return 0;
}
//g++ 693.cpp -std=c++11

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;
    }
};

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