题目

342. 4的幂 - 力扣(LeetCode)

给定一个整数,写一个函数来判断它是否是 4 的幂次方。如果是,返回 true ;否则,返回 false

整数 n 是 4 的幂次方需满足:存在整数 x 使得 n == 4x

示例 1:

1
2
输入:n = 16
输出:true

示例 2:

1
2
输入:n = 5
输出:false

示例 3:

1
2
输入:n = 1
输出:true

提示:

  • -2^31 <= n <= 2^31 - 1

**进阶:**你能不使用循环或者递归来完成本题吗?

解题

在位运算章节中我们讲过,要想判断给定数 n 是否为 2 的正整数次幂,只需这样:

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2
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public static boolean isPowerOfTwo(int n){
return n > 0 && (n & (n - 1)) == 0;
}

其中,位运算技巧n & (n - 1)可以直接将 n 二进制表示的最低位 1 移除。

现在,我们要来判断一个数n是否是 4 的幂次方。这该怎么算?

通过观察我们发现,如果n是 4 的幂,那么n的二进制表示中,1所在的位置一定是从低位开始的第偶数个二进制位上(注意,最低位规定是第0位)。

举例:

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2
3
4
 4 = {100}
16 = {10000}
32 = {1000000}
...

因此,我们只需构造一个所有偶数二进制位都是0,奇数二进制位都是1的数字mask,然后将这个数字和n进行按位与运算。

如果结果是0,那么这个数n一定是 4 的幂次方(因为其二进制位中1出现的位置是偶数位)

1
mask = {10101010101010101010101010101010}2 = {AAAAAAAA}16

解题代码如下:

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5
class Solution {
public boolean isPowerOfFour(int n) {
return n > 0 && (n & (n-1)) == 0 && (n & 0xaaaaaaaa) == 0;
}
}