⭐算法OJ⭐汉明距离【位操作】(C++ 实现)Hamming Distance

Hamming Distance(汉明距离)是用于衡量两个等长字符串在相同位置上不同字符的个数的度量。它通常用于比较两个二进制字符串或编码序列的差异。

定义

给定两个长度相同的字符串 A A A 和 B B B,它们的汉明距离 D ( A , B ) D(A,B) D(A,B) 是在相同位置上字符不同的位置的数量。

示例

  1. 二进制字符串:
    • A=1011101
    • B=1001001
    • 汉明距离 D ( A , B ) = 2 D(A,B)=2 D(A,B)=2(第3位和第5位不同)。
  2. 字符串:
    • A="karolin"
    • B="kathrin"
    • 汉明距离 D ( A , B ) = 3 D(A,B)=3 D(A,B)=3(第3、4、5位不同)。

应用

  • 错误检测与纠正:在通信和编码理论中,汉明距离用于检测和纠正数据传输中的错误。
  • 生物信息学:用于比较 DNA 序列的相似性。
  • 机器学习:在分类算法中,用于计算样本之间的距离。

计算步骤

  • 比较两个字符串的每一位。
  • 统计不同位的数量。
  • 返回统计结果作为汉明距离。

公式

对于长度为 n n n 的两个字符串 A A A 和 B B B,汉明距离为:
D ( A , B ) = ∑ i = 1 n δ ( A i , B i ) D(A,B)= ∑_{i=1}^n δ(A_i ,B_i) D(A,B)=i=1∑nδ(Ai,Bi)

其中, δ ( A i , B i ) δ(A_i ,B_i ) δ(Ai,Bi) 是指示函数,当 A i ≠ B i A_i \neq B_i Ai=Bi 时为1,否则为0。

461. Hamming Distance

The Hamming distance between two integers is the number of positions at which the corresponding bits are different.

Given two integers x and y, return the Hamming distance between them.

Example 1:

复制代码
Input: x = 1, y = 4
Output: 2
Explanation:
1   (0 0 0 1)
4   (0 1 0 0)
       ↑   ↑
The above arrows point to positions where the corresponding bits are different.

Example 2:

复制代码
Input: x = 3, y = 1
Output: 1

C++ 实现

cpp 复制代码
int hammingDistance(int x, int y) {
    int xor_result = x ^ y;  // 异或操作
    int distance = 0;
    
    // 统计 xor_result 中 1 的个数
    while (xor_result != 0) {
        distance += xor_result & 1;  // 检查最低位是否为 1
        xor_result >>= 1;  // 右移一位
    }
    
    return distance;
}

复杂度分析

这个算法的时间复杂度为 O ( l o g   n ) O(log\, n) O(logn),其中 n n n 是 xy 的最大值。

相关推荐
老白干14 小时前
基于枚举 + 注解的 Java 数据脱敏实践(fastjson 序列化场景)
java·开发语言
半亩码田14 小时前
C#转Python第4.1篇:当 try-catch 遇上 try-except:异常处理的大不同
开发语言·python·c#
数据知道14 小时前
Java 安全审计实战:SSRF、反序列化、SpEL 注入
java·开发语言·安全·网络安全
陈年老古董14 小时前
矿物分类数据处理:缺失值填充方法详解
开发语言·python·机器学习·项目
晚风醉蝶14 小时前
1-18-基数排序-RadixSort
python·算法·排序算法·基数排序
lch2011_yb14 小时前
CSP-J 2022 上升点列 题解
算法·深度优先
lvts_cs14 小时前
化工产业规划对城市发展的具体指导作用
算法·动态规划
whcyhhh14 小时前
头歌实践教学平台:数据科学与大数据技术导论(十八4)
大数据·开发语言·python
欧特克_Glodon14 小时前
OpenCV计算机视觉开发入门与实践<二十四>:几何变换之平移、缩放、旋转
c++·人工智能·opencv·计算机视觉
AI服务老曹15 小时前
水位识别算法接入AI视频分析平台全流程与误报优化指南(附接口字段与排查表)
人工智能·算法·音视频