Python算法例3 检测2的幂次

1. 问题描述

检测一个整数n是否为2的幂次。

2. 问题示例

n=8,返回True;n=6,返回False。

3.代码实现

# 采用UTF-8编码格式
# 参数n是一个整数
# 返回True或者False
class Solution:
    def checkPowerOf2(self,n):
        ans = 1
        for i in range(31):
            if ans == n:
                return True
            ans = ans << 1
        return False
if __name__ == '__main__':
    temp = Solution()
    nums1 = 8
    nums2 = 6
    print(("输入:"+str(nums1)))
    print(("输出:"+str(temp.checkPowerOf2(nums1))))
    print(("输入:"+str(nums2)))
    print(("输出:"+str(temp.checkPowerOf2(nums2))))
def isPowerOfTwo(n):
    if n <= 0:
        return False

    while n % 2 == 0:
        n //= 2

    if n == 1:
        return True
    else:
        return False

# 首先判断n是否小于等于0,如果是,直接返回False。
# 然后,我们使用while循环,不断将n除以2,直到n无法再被2整除为止。
# 此时,如果n等于1,则说明原始数字n是2的幂次;否则,说明n不是2的幂次,返回False。

if __name__ == '__main__':
    n = 8
    print("初始值:", n)
    result = isPowerOfTwo(n)
    print("是否为2的幂次:", result)

    n = 6
    print("初始值:", n)
    result = isPowerOfTwo(n)
    print("是否为2的幂次:", result)
def getPowerOfTwo(n):
    if n <= 0:
        return None

    power = 0
    while n % 2 == 0:
        power += 1
        n //= 2

    if n == 1:
        return power
    else:
        return None
"""
定义了一个名为getPowerOfTwo的函数,逻辑与之前的代码基本相同。
不同之处在于,我们新增了一个变量power,用于记录2的幂次。
每次成功将n除以2后,power的值加1。
最后,如果n等于1,则返回power的值,否则返回None。
"""
if __name__ == '__main__':
    n = 8
    print("初始值:", n)
    power = getPowerOfTwo(n)
    if power is not None:
        print("是2的幂次,幂次为:", power)
    else:
        print("不是2的幂次")

    n = 6
    print("初始值:", n)
    power = getPowerOfTwo(n)
    if power is not None:
        print("是2的幂次,幂次为:", power)
    else:
        print("不是2的幂次")
def isPowerOfTwo(n):
    # 如果n小于等于0,或者n的二进制表示中包含多个1,则不是2的幂次
    return n > 0 and (n & (n - 1)) == 0

# 测试示例
n1 = 8
n2 = 6

print(isPowerOfTwo(n1))  # 输出True
print(isPowerOfTwo(n2))  # 输出False

"""
要检测一个整数n是否为2的幂次,可以利用位运算来判断。
如果一个整数是2的幂次,它的二进制表示中只有一个1,
例如2^3 = 8 的二进制是 1000,而2^2 = 4 的二进制是 0100。

这个算法首先检查n是否大于0,然后使用位运算 (n & (n - 1)) 来判断是否只有一个1。
如果条件都满足,那么n是2的幂次,返回True,否则返回False。
"""
def findExponentOfTwo(n):
    exponent = 0
    while n > 1:
        if n % 2 != 0:
            return None  # 如果n不是2的幂次,返回None
        n //= 2
        exponent += 1
    return exponent

# 测试示例
n1 = 8
n2 = 6

exponent1 = findExponentOfTwo(n1)
exponent2 = findExponentOfTwo(n2)

if exponent1 is not None:
    print(f"{n1} 是2的 {exponent1} 次幂")
else:
    print(f"{n1} 不是2的幂次")

if exponent2 is not None:
    print(f"{n2} 是2的 {exponent2} 次幂")
else:
    print(f"{n2} 不是2的幂次")

# 定义了一个名为findExponentOfTwo的函数,它返回n是2的幂次时的指数,
# 如果n不是2的幂次,则返回None。在测试示例中,它计算两个整数的指数,并输出结果。

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