Leecode刷题C语言之使两个整数相等的位更改次数

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题目：超级饮料的最大强化能量

给你两个正整数 n 和 k。你可以选择 n 的 二进制表示 中任意一个值为 1 的位，并将其改为 0。返回使得 n 等于 k 所需要的更改次数。如果无法实现，返回 -1。

示例 1：

输入： n = 13, k = 4

输出： 2

解释：
最初，n 和 k 的二进制表示分别为 n = (1101)2 和 k = (0100)2，

我们可以改变 n 的第一位和第四位。结果整数为 n = (0100)2 = k。

示例 2：

输入： n = 21, k = 21

输出： 0

解释：
n 和 k 已经相等，因此不需要更改。

解题思路： 

1. 定义全局字符数组：
   • char binary_m[32]; 和 char binary_n[32]; 用于存储两个整数（m 和 n）的32位二进制表示。
2. 函数 printBinary(int m, char *binary)：
   • 这个函数接收一个整数 m 和一个字符数组 binary 作为参数。
   • 初始化数组：首先，通过循环将 binary 数组的所有元素初始化为 '0'。数组大小为32，代表32位二进制数。
   • 处理负数：通过将 m 转换为 unsigned int 类型的 value，避免了负数在二进制表示中的符号位问题（在32位无符号整数中，负数的二进制表示会自然转换为其对应的二进制补码形式）。
   • 整数转二进制：通过不断除以2并取余数的方法，将 value 转换为二进制，并从数组的最高位（索引31）开始填充。
   • 打印二进制表示：遍历 binary 数组，打印每一位。为了易于阅读，每4位后添加一个空格。
3. 函数 minChanges(int m, int n)：
   • 这个函数接收两个整数 m 和 n 作为参数。
   • 使用 printBinary 函数将 m 和 n 转换为它们的二进制表示，并存储在 binary_m 和 binary_n 中。
   • 初始化计数器 count 为0，用于记录需要改变的位数。
   • 遍历 binary_m 和 binary_n 的每一位（从索引0到31）：
     • 如果对应位置的字符相同，则不增加计数器。
     • 如果不同，检查 binary_m 的当前字符是否为 '0'（这里使用 0x30，即字符'0'的ASCII码）。理论上，这个检查是不必要的，因为 binary_m 只会被填充 '0' 或 '1'，但可能是为了代码的健壮性而添加。如果找到了非 '0' 或 '1' 的字符，函数返回-1。
     • 如果不同且 binary_m 的当前字符是 '0' 或 '1'，则增加计数器。
   • 返回计数器 count 的值，表示将 m 的二进制表示转换为 n 的二进制表示所需的最少位变化次数。

char binary_m[32];
char binary_n[32];
    
void printBinary(int m, char * binary) {
    // 定义一个字符数组来存储二进制表示

    int index = 31;
    // 初始化数组
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        binary[i] = '0';
    }
    
    // 处理负数的情况
    unsigned int value = (unsigned int)m;
    
    // 将整数转换为二进制
    while (value > 0) {
        binary[index--] = (value % 2) ? '1' : '0';
        value /= 2;
    }
    
    // 打印二进制表示
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        printf("%c", binary[i]);
        // 每4位增加一个空格，便于阅读
        if ((i + 1) % 4 == 0) {
            printf(" ");
        }
    }
    printf("\n");
}

int minChanges(int m, int n) {
    printBinary(m, binary_m);
    printBinary(n, binary_n);
    int count=0;
    for (int i=0; i<=31;i++){
        if(binary_m[i]==binary_n[i]){
            count = count;
        }else{
            if(binary_m[i] == 0x30){
                return -1;
            }
            count++;
        }
    } 
    return count;
}