⭐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
liliangcsdn9 分钟前
skewness收益偏度取负因子背后逻辑的探索
人工智能·算法·机器学习
LabVIEW开发9 分钟前
LabVIEW按段拆分TDMS文件的格式边界与重构
开发语言·数据库·重构·labview·labview知识·labview功能·labview程序
码匠许师傅18 分钟前
【C++ 面试真题】35. 聊聊 C++ 的万能引用(T&&)和完美转发(std::forward)
java·c++·面试
asdzx6721 分钟前
使用 Python 为 Excel 添加各类数据验证规则
开发语言·python·excel
Romantic_love_22 分钟前
理解USART真实收发过程
开发语言·stm32·单片机·学习
鹿角片ljp28 分钟前
LeetCode 300. 最长递增子序列|从 DP O (n²) 到贪心 + 二分 O (n log n)
算法·动态规划
叠层归一研究院30 分钟前
缝合维度:时空3+1结构的拓扑起源
人工智能·算法·机器学习·agi
YXXY31340 分钟前
FloodFill算法
算法
撩得Android一次心动44 分钟前
Kotlin 语言【知识点整理3】
java·开发语言·笔记·学习·kotlin
OPEN-F1 小时前
C++入门教程:数组、字符串与指针入门
数据结构·c++·算法