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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:49:16.675000             🧑  作者: Mango

从0到N的整数对的最大设置位计数,产生总和为N

问题描述

给定非负整数N,找到范围在0到N之间的整数对(A,B),使得A + B = N,并计算A和B的最大设置位计数之和。设置位计数是指数字二进制表示中1的数量。

示例

输入:N = 10 输出:5 解释: 对于范围[0,10]中的所有整数对(A,B):

  • 0 + 10 = 10,A的二进制表示为0,B的二进制表示为1010,A和B的设置位计数分别为0和2,总和为2。
  • 1 + 9 = 10,A的二进制表示为1,B的二进制表示为1001,A和B的设置位计数分别为1和2,总和为3。
  • 2 + 8 = 10,A的二进制表示为10,B的二进制表示为1000,A和B的设置位计数分别为1和1,总和为2。
  • 3 + 7 = 10,A的二进制表示为11,B的二进制表示为111,A和B的设置位计数分别为2和3,总和为5。
  • 4 + 6 = 10,A的二进制表示为100,B的二进制表示为110,A和B的设置位计数分别为1和2,总和为3。
  • 5 + 5 = 10,A的二进制表示为101,B的二进制表示为101,A和B的设置位计数分别为2和2,总和为4。 因此,在此示例中,所得到的最大设置位计数为5。
解题思路

问题可以分解成两个子问题:

  • 找到所有的整数对(A,B),使得A + B = N
  • 计算A和B的最大设置位计数之和

对于第一个子问题,可以使用两个指针left和right,分别指向0和N。如果left + right > N,则right向左移动;如果left + right < N,则left向右移动;否则,left和right都向右移动,记录当前的A和B。为了避免重复计算,我们可以在left和right移动时跳过相同的元素。

对于第二个子问题,可以使用方法Integer.bitCount(num)计算num的最大设置位计数。

代码实现
def getMaximumBitCount(N: int) -> int:
    left, right = 0, N
    maxBitCount = 0
    while left <= N and right >= 0:
        if left + right > N:
            right -= 1
        elif left + right < N:
            left += 1
        else:
            maxBitCount = max(maxBitCount, Integer.bitCount(left) + Integer.bitCount(right))
            left += 1
            right -= 1
    return maxBitCount
时间复杂度

代码的时间复杂度为O(NlogN),其中logN来自于Integer.bitCount()方法的时间复杂度。如果不使用该方法,则时间复杂度为O(N^2)。