LeetCode190：能否用或运算符(n|0)替代与运算符(n&1)反转二进制位？

为什么用n | 0替代n & 1会失败 #

原代码中n & 1的作用是提取n的最低二进制位，结果只能是0或1，这是每次循环给rev添加正确反转位的核心逻辑。而n | 0的结果就是n本身——因为任何数和0按位或都等于自身。当n不是0或1时，比如n=4（二进制100），n|0返回4，加到rev里会直接导致rev的数值完全偏离预期，循环逻辑彻底错误，自然运行失败。

其他更优解法 #

1. 分治位操作法 #

利用分治思想逐步交换相邻的二进制位组，时间复杂度O(1)，空间复杂度O(1)：

def reverseBits(n: int) -> int:
    n = (n >> 16) | (n << 16)
    n = ((n & 0xff00ff00) >> 8) | ((n & 0x00ff00ff) << 8)
    n = ((n & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((n & 0x0f0f0f0f) << 4)
    n = ((n & 0xcccccccc) >> 2) | ((n & 0x33333333) << 2)
    n = ((n & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((n & 0x55555555) << 1)
    return n

原理：先交换高16位与低16位，再分别交换每16位里的高8位与低8位，以此类推，直到完成相邻单个二进制位的交换。

2. Python字符串反转法 #

利用Python字符串处理特性，简洁直观：

def reverseBits(n: int) -> int:
    # 转换为32位二进制字符串，反转后转回整数
    binary_str = bin(n)[2:].zfill(32)
    reversed_str = binary_str[::-1]
    return int(reversed_str, 2)

zfill(32)用于保证字符串长度固定为32位，避免n二进制位数不足32时的反转错误。

3. 查表法 #

预计算所有8位二进制数的反转结果，将32位的n拆分为4个8位段，分别查表后组合，适合频繁调用的场景：

# 预计算0-255的8位二进制反转结果
reverse_table = [
    0, 128, 64, 192, 32, 160, 96, 224, 16, 144, 80, 208, 48, 176, 112, 240,
    8, 136, 72, 200, 40, 168, 104, 232, 24, 152, 88, 216, 56, 184, 120, 248,
    4, 132, 68, 196, 36, 164, 100, 228, 20, 148, 84, 212, 52, 180, 116, 244,
    12, 140, 76, 204, 44, 172, 108, 236, 28, 156, 92, 220, 60, 188, 124, 252,
    2, 130, 66, 194, 34, 162, 98, 226, 18, 146, 82, 210, 50, 178, 114, 242,
    10, 138, 74, 202, 42, 170, 106, 234, 26, 154, 90, 218, 58, 186, 122, 250,
    6, 134, 70, 198, 38, 166, 102, 230, 22, 150, 86, 214, 54, 182, 118, 246,
    14, 142, 78, 206, 46, 174, 110, 238, 30, 158, 94, 222, 62, 190, 126, 254,
    1, 129, 65, 193, 33, 161, 97, 225, 17, 145, 81, 209, 49, 177, 113, 241,
    9, 137, 73, 201, 41, 169, 105, 233, 25, 153, 89, 217, 57, 185, 121, 249,
    5, 133, 69, 197, 37, 165, 101, 229, 21, 149, 85, 213, 53, 181, 117, 245,
    13, 141, 77, 205, 45, 173, 109, 237, 29, 157, 93, 221, 61, 189, 125, 253,
    3, 131, 67, 195, 35, 163, 99, 227, 19, 147, 83, 211, 51, 179, 115, 243,
    11, 139, 75, 203, 43, 171, 107, 235, 27, 155, 91, 219, 59, 187, 123, 251,
    7, 135, 71, 199, 39, 167, 103, 231, 23, 151, 87, 215, 55, 183, 119, 247,
    15, 143, 79, 207, 47, 175, 111, 239, 31, 159, 95, 223, 63, 191, 127, 255
]

def reverseBits(n: int) -> int:
    return (reverse_table[n & 0xff] << 24) | \
           (reverse_table[(n >> 8) & 0xff] << 16) | \
           (reverse_table[(n >> 16) & 0xff] << 8) | \
           reverse_table[(n >> 24) & 0xff]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者keerthi neeraj