Given an integer (signed 32 bits), write a function to check whether it is a power of 4.
Example 1:
Input: 16
Output: true
Example 2:
Input: 5
Output: false
Follow up: Could you solve it without loops/recursion?
Credits:
Special thanks to @yukuairoy for adding this problem and creating all test cases.
这道题让我们判断一个数是否为4的次方数,那么最直接的方法就是不停的除以4,看最终结果是否为1,参见代码如下:
解法一:
class Solution {
public:
bool isPowerOfFour(int num) {
while (num && (num % 4 == 0)) {
num /= 4;
}
return num == 1;
}
};
还有一种方法是跟 Power of Three 中的解法三一样,使用换底公式来做,讲解请参见之前那篇博客:
解法二:
class Solution {
public:
bool isPowerOfFour(int num) {
return num > 0 && int(log10(num) / log10(4)) - log10(num) / log10(4) == 0;
}
};
下面这种方法是网上比较流行的一种解法,思路很巧妙,首先根据 Power of Two 中的解法二,我们知道 num & (num - 1) 可以用来判断一个数是否为2的次方数,更进一步说,就是二进制表示下,只有最高位是1,那么由于是2的次方数,不一定是4的次方数,比如8,所以我们还要其他的限定条件,我们仔细观察可以发现,4的次方数的最高位的1都是计数位,那么我们只需与上一个数 (0x55555555) <==> 1010101010101010101010101010101,如果得到的数还是其本身,则可以肯定其为4的次方数:``
解法三:
class Solution {
public:
bool isPowerOfFour(int num) {
return num > 0 && !(num & (num - 1)) && (num & 0x55555555) == num;
}
};
或者我们在确定其是2的次方数了之后,发现只要是4的次方数,减1之后可以被3整除,所以可以写出代码如下:
解法四:
class Solution {
public:
bool isPowerOfFour(int num) {
return num > 0 && !(num & (num - 1)) && (num - 1) % 3 == 0;
}
};
类似题目:
参考资料:
https://leetcode.com/problems/power-of-four/
LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中…)
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