資訊專欄INFORMATION COLUMN
題目來源于 LeetCode 上第 342 號問題：4 的冪。題目難度為 Easy，目前通過率為 45.3% 。
題目描述給定一個整數(shù) (32 位有符號整數(shù))，請編寫一個函數(shù)來判斷它是否是 4 的冪次方。
示例 1:
輸入: 16 輸出: true
示例 2:
輸入: 5 輸出: false
進階：
你能不使用循環(huán)或者遞歸來完成本題嗎？
這道題最直接的方法就是不停的去除以 4 ，看最終結(jié)果是否為 1 ，參見代碼如下：
class Solution {
public boolean isPowerOfFour(int num) {
while ( (num != 0) && (num % 4 == 0)) {
num /= 4;
}
return num == 1;
}
}
不過這段代碼使用了 循環(huán) ，逼格不夠高。
對于一個整數(shù)而言，如果這個數(shù)是 4 的冪次方，那它必定也是 2 的冪次方。
我們先將 2 的冪次方列出來找一下其中哪些數(shù)是 4 的冪次方。
| 十進制 | 二進制 |
|---|---|
| 2 | 10 |
| 4 | 100 （1 在第 3 位） |
| 8 | 1000 |
| 16 | 10000（1 在第 5 位） |
| 32 | 100000 |
| 64 | 1000000（1 在第 7 位） |
| 128 | 10000000 |
| 256 | 100000000（1 在第 9 位） |
| 512 | 1000000000 |
| 1024 | 10000000000（1 在第 11 位） |
找一下規(guī)律： 4 的冪次方的數(shù)的二進制表示 1 的位置都是在奇數(shù)位。
之前在小吳的文章中判斷一個是是否是 2 的冪次方數(shù)使用的是位運算 n & ( n - 1 )。同樣的，這里依舊可以使用位運算：將這個數(shù)與特殊的數(shù)做位運算。
這個特殊的數(shù)有如下特點：
足夠大，但不能超過 32 位，即最大為 1111111111111111111111111111111（ 31 個 1）
它的二進制表示中奇數(shù)位為 1 ，偶數(shù)位為 0
符合這兩個條件的二進制數(shù)是：
1010101010101010101010101010101
如果用一個 4 的冪次方數(shù)和它做與運算，得到的還是 4 的冪次方數(shù)。
將這個二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成 16 進制表示：0x55555555 。有沒有感覺逼格更高點。。。
圖片描述 代碼實現(xiàn)class Solution {
public boolean isPowerOfFour(int num) {
if (num <= 0)
return false;
//先判斷是否是 2 的冪
if ((num & num - 1) != 0)
return false;
//如果與運算之后是本身則是 4 的冪
if ((num & 0x55555555) == num)
return true;
return false;
}
}
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