反转位程序逻辑不清楚

Question

我被要求编写一个程序来反转给定的 32 位无符号 integer 的位。

输入必须是长度为 32 的二进制字符串。

我写了以下程序：

class Solution:
    def reverseBits(self, n: int) -> int:
        
        binary = ""
        
        for i in range(32):
            binary = binary + str(n%2)
            n = n//2
        
        return int(binary,2)

提交后，收到的答案是“声称更节省时间和空间”的替代解决方案。 这是另一种选择：

class Solution:
    def reverseBits(self, n: int) -> int:
        
        if (n == 0):
            return 0
    
        result = 0
        for i in range(32):
            result <<= 1
            if ((n & 1) == 1):
                result +=1
            n >>= 1
            
        return result

他们提供的逻辑是位的左/右移位。

我完全不知道向左/向右移位如何帮助反转十进制 integer 的位。 为了进一步澄清，我自己写了这个片段：

a = 9
print(a>>1,a<<1)

输出分别为 4 和 18（整数减半和加倍）。

但是这个概念对 integer 的位反转有何贡献？ 还有为什么这被认为比我的解决方案更节省时间和空间？ 请帮忙。

Answer 1

位移类似于您的字符串连接， binary = binary + str(n%2)有效地将已经存在的字符向左移动一个 position （类似于result <<= 1 ）。 因为对于位移方法，这将在末尾添加一个0 ，如果当前n的最后一个二进制数字是1 （ result += 1 ），他们需要选择性地将值增加1 。 然后n >>= 1和n //= 2一样。

第二种方法基本上需要一个额外的 32 位result （至少在理论上），而字符串方法最终会得到一个使用大约 32 个字节的 32 个字符的字符串。 integer 操作也可能比字符串操作更快。