判断是否是4的幂
- 🤹序言
- 🚴一、需求分析 - 判断是否是4的幂等
- 🤾二、实现版本
- 1. 版本一:中规中矩法
- 2. 版本二:按位与
- 3. 版本三:按位与优化
- 4. 版本四:正则匹配法
- ⛹️三、结束语
- 🤼往期推荐
🤹序言
我们以前在做数学的时候,经常会有各种幂等计算。比如说,40=1;41=4;42=16;43=64;44=256;像诸如此类的计算就是幂等。
那如果把它放到前端的程序中,又该如何来说判断呢?
🚴一、需求分析 - 判断是否是4的幂等
首先,我们想要实现的是,当输入一个数时,点击判断。如果符合4的幂,那么输入框里面的数变为绿色;反之不符合的话,那么输入框的数就变为红色。如下图所示:
那么接下来,我们由浅入深的来讲解一种实现效果。
🤾二、实现版本
1. 版本一:中规中矩法
先附上代码:
HTML
代码:
<input id="num" value="65536"></input>
<button id="checkBtn">判断</check>
CSS
代码:
#num {color: black;
}#num.yes {color: green;
}#num.no {color: red;
}
JS
代码:
funciton isPowerOfFour(num) {num = parseInt(num);while(num > 1) {if(num % 4) return false;num /= 4;}return true;
}
最中规中矩的方法是上面这一种方法,首先先将 num
对 4
取余,如果发现取余后不为 0
,那么返回 false
;
如果满足,那么继续对 num
进行除以 4
操作,以此步骤进行循环,直到 num <= 1
为止。
2. 版本二:按位与
先附上代码:
HTML
代码:
<input id="num" value="65536"></input>
<button id="checkBtn">判断</check>
CSS
代码:
#num {color: black;
}#num.yes {color: green;
}#num.no {color: red;
}
JS
代码:
function isPowerOfFour(num) {num = parseInt(num);while(num > 1) {// 对4取余相当于判断二进制数的末两位if(num & 0b11) return false;// 将 num 右移两位num >>>= 2;}return true;
}
第二种方式我们可以采用按位与操作,对 4
取余就相当于判断二进制数的末两位,也就是 0b11
。之后将 num
右移两位,即 num >>>= 2
。
3. 版本三:按位与优化
先附上代码:
HTML
代码:
<input id="num" value="65536"></input>
<button id="checkBtn">判断</check>
CSS
代码:
#num {color: black;
}#num.yes {color: green;
}#num.no {color: red;
}
JS
代码:
function isPowerOfFour(num) {num = parseInt(num);return num > 0 &&(num & (num - 1)) === 0 &&(num & 0xAAAAAAAA) === 0
}
版本二事实上是 log(n)
的一个事件复杂度,那我们还可以再继续优化,也就是上面的版本三,常数复杂度的算法 O(1)
。
首先第一个条件是, num
必须大于 0
。
第二个条件呢,是 (num & (num - 1)) === 0
。用于在每一次计算后去掉当前数最末位的 1
。如果数字只有一个 1
时,过滤出数字里面只有一个 1
的二进制数。
第三个条件是判断,这些数的末位不能有 1
、3
、 5
、 7
、9
等奇数个 0
的情况。
对于这种算法来说,算是性能相对较好、代码相对也比较简洁,所以在实际的使用中,还是值得使用的。
4. 版本四:正则匹配法
先附上代码:
HTML
代码:
<input id="num" value="65536"></input>
<button id="checkBtn">判断</check>
CSS
代码:
#num {color: black;
}#num.yes {color: green;
}#num.no {color: red;
}
JS
代码:
function isPowerOfFour(num) {// 先把 num 转成一个二进制的字符串num = parseInt(num).toString(2);// 再用正则表达式来匹配这个二进制的字符串return /^1(?:00)*$/.test(num);
}
如果遇到计算规模不是很大的时候,我们还可以用正则表达式的方式来处理。上面这种方法利用 JavaScript
转换字符串和正则的特性,来对 4
的幂等进行计算。
相比于第三种方法来说,时间开销确实会大一点,但还是算在可以接受的范围内。
⛹️三、结束语
在上面的文章中,我们使用了 4
种方法来解决幂等问题,有时间复杂度很低的按位与优化,还有简洁明了的正则匹配法。不知道大家是否都掌握了呢?
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