⭐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
石山代码5 分钟前
C++ 内存分区 堆区
java·开发语言·c++
心中有国也有家10 分钟前
cann-recipes-infer:昇腾 NPU 推理的“菜谱集合”
经验分享·笔记·学习·算法
绝知此事19 分钟前
【算法突围 01】线性结构与哈希表:后端开发的收纳术
java·数据结构·算法·面试·jdk·散列表
无风听海24 分钟前
C# 隐式转换深度解析
java·开发语言·c#
碧海银沙音频科技研究院26 分钟前
通话AEC与语音识别AEC的软硬回采链路
深度学习·算法·语音识别
一只大袋鼠1 小时前
Git 进阶(二):分支管理、暂存栈、远程仓库与多人协作
java·开发语言·git
csdn_aspnet1 小时前
Python 算法快闪 LeetCode 编号 70 - 爬楼梯
python·算法·leetcode·职场和发展
LuminousCPP2 小时前
数据结构 - 线性表第四篇:C 语言通讯录优化升级全记录(踩坑 + 思考)
c语言·开发语言·数据结构·经验分享·笔记·学习
web3.08889992 小时前
1688 图搜接口(item_search_img / 拍立淘) 接入方法
开发语言·python