⭐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
2601_962218614 小时前
万象生鲜系统业财一体化底层打通技术自动生成经营账单
大数据·数据库·人工智能·python·算法
2601_966949654 小时前
为什么量化策略需要大量历史股票数据?从回测可信度理解数据规模
开发语言·python·数据分析·pandas·量化交易·股票数据·quantdash
niucloud-admin4 小时前
JAVA V6 多商户商城 开发文档——插件目录结构
java·开发语言
anew___4 小时前
蜂鸣器播放音乐——让 Arduino 唱出旋律
c++·stm32·单片机·嵌入式硬件·c
吞下星星的少年·-·4 小时前
The 2026 ICPC Asia East Continent Online Contest (II)(构造)
数据结构·算法
滕州市燕猫虎计算机科技工作室个体工商户4 小时前
Java锁
java·开发语言
多加点辣也没关系5 小时前
JavaScript|第31章:表单与控件
开发语言·javascript·ecmascript
菜鸟~noob2335 小时前
【电子战】 第09篇:阵列信号处理——波束形成、MVDR、MUSIC【含matlab代码】
开发语言·matlab·信号处理
ocean21035 小时前
2025-2026年Python面试高频知识点洞察
开发语言·python·面试·python八股文
零依赖极客6 小时前
Day 6·1 ARMv8.2 dotprod——vdotq_s32 一条指令做 4 个点积
c语言·开发语言·人工智能·矩阵·arm·vllm