⭐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
Rabitebla3 分钟前
【数据结构】消失的数字+ 轮转数组:踩坑详解
c语言·数据结构·c++·算法·leetcode
8486981193 分钟前
Cursor 用 Java + Vue3 做了一个可落地的酒店管理系统(HMS),支持多门店、RBAC、财务结算,源码开源!
java·开发语言·开源
格林威5 分钟前
面阵相机 vs 线阵相机:堡盟与Basler选型差异全解析 +C# 实战演示
开发语言·人工智能·数码相机·计算机视觉·c#·视觉检测·工业相机
菜菜的顾清寒5 分钟前
力扣100(20)旋转图像
算法·leetcode·职场和发展
Navigator_Z5 分钟前
LeetCode //C - 1025. Divisor Game
c语言·算法·leetcode
深念Y6 分钟前
王者荣耀与英雄联盟数值设计对比:穿透、乘算与加算、增伤乘算更厉害,减伤加算更厉害
数学·算法·游戏·建模·游戏策划·moba·数值
budingxiaomoli13 分钟前
优选算法-多源bfs解决拓扑排序问题
算法·宽度优先
隔壁大炮13 分钟前
10.PyTorch_元素类型转换
人工智能·pytorch·深度学习·算法
The Chosen One98514 分钟前
算法题目分享(二分算法)
算法·职场和发展·蓝桥杯
玛丽莲茼蒿17 分钟前
Leetcode hot100 矩阵置零【中等】
算法·leetcode·矩阵