翻转一个数字的位

在计算机科学中，翻转一个数字的位可以用于许多实际问题。这个问题中，我们的目标是翻转一个二进制数字中的所有位，即将0变为1，将1变为0。

思路

翻转一个数字的位可以通过位运算实现。通过异或运算相同数值异或得到的结果为0，0异或任何数值都是其本身。因此，我们可以使用异或运算的性质，对每一位分别进行异或操作，实现翻转。

代码实现

Python

def reverse_bits(n: int) -> int:
    result = 0
    for i in range(32):
        result = (result << 1) | (n & 1)
        n >>= 1
    return result

Java

public int reverseBits(int n) {
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        result = (result << 1) | (n & 1);
        n >>= 1;
    }
    return result;
}

C++

uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
    uint32_t result = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        result = (result << 1) | (n & 1);
        n >>= 1;
    }
    return result;
}

时间复杂度

对于给定的n，循环执行将32位取反。因此时间复杂度为O(1)。

结论

翻转一个数字的位可以通过位运算实现，这将成为计算机科学中许多实际问题的基础。