leetcode常用方法推荐

语法算法题目

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 2025/01/01 

python

进制转换

使用内置函数bin()
- bin()函数是Python 3中用于将十进制整数转换为二进制字符串的内置方法。
- 示例：
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  decimal_num = 10
  binary_num = bin(decimal_num)
  print(binary_num)
- 输出结果是0b1010。这里的0b是二进制数的前缀，用于标识这是一个二进制表示。如果只想获取纯粹的二进制数字部分，可以使用[2:]切片操作来去除前缀，例如binary_num = bin(decimal_num)[2:]，这样输出的就是1010。
除2取余法（手动实现）
- 原理：将十进制数不断除以2，记录每次的余数，直到商为0。然后将余数从右到左排列，就得到了对应的二进制数。
- 示例代码：
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  decimal_num = 10
  binary_str = ""
  while decimal_num > 0:
  remainder = decimal_num % 2
  binary_str = str(remainder)+binary_str
  decimal_num = decimal_num // 2
  print(binary_str)
- 首先，通过decimal_num % 2获取余数，将余数转换为字符串后添加到binary_str的左边（这样才能保证最后得到的二进制数顺序正确）。然后，通过decimal_num = decimal_num // 2更新十进制数，用于下一轮计算。当decimal_num为0时，循环结束，此时binary_str中存储的就是转换后的二进制数。

Rust

进制转换

十进制转二进制

方法一：使用format!宏与二进制格式说明符b
- Rust有强大的格式化宏format!，它类似于println!，但它是将格式化后的内容作为字符串返回，而不是打印出来。可以使用b格式说明符将十进制数转换为二进制字符串。
- 示例：
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  let decimal_num = 10;
  let binary_num = format!("{:b}", decimal_num);
  println!("{} in decimal is {} in binary", decimal_num, binary_num);
- 在这个示例中，{:b}是格式说明符，它告诉format!宏将decimal_num转换为二进制格式。变量binary_num将存储转换后的二进制字符串，然后通过println!打印出十进制数和对应的二进制表示。

方法二：手动实现除2取余法

这种方法类似于在其他编程语言中手动实现十进制到二进制的转换。不断地将十进制数除以2，记录余数，直到商为0。然后将余数从右到左组合起来，就得到了二进制表示。

示例：

fn decimal_to_binary(decimal_num: u32) -> String {
    let mut binary_str = String::new();
    let mut num = decimal_num;
    while num > 0 {
        let remainder = num % 2;
        binary_str = remainder.to_string() + &binary_str;
        num = num / 2;
    }
    binary_str
}
let decimal_num = 10;
let binary_num = decimal_to_binary(decimal_num);
println!("{} in decimal is {} in binary", decimal_num, binary_num);

在decimal_to_binary函数中，首先创建一个空字符串binary_str用于存储二进制数字。然后进入循环，每次计算num除以2的余数remainder，将余数转换为字符串后与binary_str拼接（注意是余数在前，因为是从低位到高位构建二进制字符串）。接着更新num为商的值。当num为0时，循环结束，函数返回binary_str作为二进制表示。

二进制转十进制

方法一：使用parse方法与二进制基数说明符_2

Rust的字符串类型String和&str提供了parse方法，可以用于将字符串解析为其他类型。对于二进制转十进制，可以使用_2基数说明符来指定字符串是二进制表示，然后将其解析为十进制数。

示例：

let binary_num = "1010";
if let Ok(decimal_num) = u32::from_str_radix(binary_num, 2) {
    println!("{} in binary is {} in decimal", binary_num, decimal_num);
} else {
    println!("Invalid binary number");
}

在这个示例中，u32::from_str_radix(binary_num, 2)尝试将binary_num作为二进制字符串解析为u32类型的十进制数。如果解析成功，Ok(decimal_num)模式匹配成功，就可以打印出二进制数和对应的十进制表示；如果解析失败（例如binary_num包含非0或1的字符），则会执行else分支。

方法二：手动实现位权展开法

根据二进制数的位权展开式来计算对应的十进制数。对于二进制数b_n b_{n - 1}...b_1 b_0，其十进制值为b_n×2^n + b_{n - 1}×2^{n - 1}+...+b_1×2^1 + b_0×2^0。

示例：

fn binary_to_decimal(binary_num: &str) -> u32 {
    let mut decimal_num = 0;
    let mut power = 1;
    for digit in binary_num.chars().rev() {
        if digit == '1' {
            decimal_num += power;
        }
        power *= 2;
    }
    decimal_num
}
let binary_num = "1010";
let decimal_num = binary_to_decimal(binary_num);
println!("{} in binary is {} in decimal", binary_num, decimal_num);

在binary_to_decimal函数中，首先初始化decimal_num为0（用于存储十进制结果）和power为1（用于表示当前位的位权，从最低位开始为1，然后每次乘以2）。然后通过for digit in binary_num.chars().rev()反向遍历二进制字符串中的每个字符。如果字符是1，就将power的值累加到decimal_num中。接着更新power的值，使其表示下一位的位权。最后返回decimal_num作为十进制结果。

其他进制转换（以十六进制为例）

十进制转十六进制

**使用format!宏与十六进制格式说明符x或X**：

x会将数字转换为小写字母的十六进制表示，X会转换为大写字母的十六进制表示。

示例：

let decimal_num = 255;
let hexadecimal_num_lower = format!("{:x}", decimal_num);
let hexadecimal_num_upper = format!("{:X}", decimal_num);
println!("{} in decimal is {} in hexadecimal (lowercase) and {} in hexadecimal (uppercase)",
         decimal_num, hexadecimal_num_lower, hexadecimal_num_upper);

输出结果为255 in decimal is ff in hexadecimal (lowercase) and FF in hexadecimal (uppercase)。

手动实现除16取余法（类似十进制转二进制）：

不断地将十进制数除以16，记录余数，直到商为0。余数范围是0 - 15，对于大于9的余数，用字母A - F（或a - f）表示。

示例：

fn decimal_to_hexadecimal(decimal_num: u32) -> String {
    let mut hexadecimal_str = String::new();
    let mut num = decimal_num;
    let hex_chars = ['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','a','b','c','d','e','f'];
    while num > 0 {
        let remainder = num % 16;
        hexadecimal_str = hex_chars[remainder as usize].to_string() + &hexadecimal_str;
        num = num / 16;
    }
    hexadecimal_str
}
let decimal_num = 255;
let hexadecimal_num = decimal_to_hexadecimal(decimal_num);
println!("{} in decimal is {} in hexadecimal", decimal_num, hexadecimal_num);

十六进制转十进制

**使用parse方法与十六进制基数说明符_16**：

示例：

let hexadecimal_num = "FF";
if let Ok(decimal_num) = u32::from_str_radix(hexadecimal_num, 16) {
    println!("{} in hexadecimal is {} in decimal", hexadecimal_num, decimal_num);
} else {
    println!("Invalid hexadecimal number");
}

手动实现位权展开法（类似二进制转十进制）：

对于十六进制数h_n h_{n - 1}...h_1 h_0，其十进制值为h_n×16^n + h_{n - 1}×16^{n - 1}+...+h_1×16^1 + h_0×16^0。

示例：

fn hexadecimal_to_decimal(hexadecimal_num: &str) -> u32 {
    let mut decimal_num = 0;
    let mut power = 1;
    for digit in hexadecimal_num.chars().rev() {
        let value: u32;
        match digit {
            '0'..='9' => value = digit.to_digit(10).unwrap(),
            'a'..='f' => value = 10 + (digit as u8 - 'a' as u8) as u32,
            'A'..='F' => value = 10 + (digit as u8 - 'A' as u8) as u32,
            _ => return 0,
        }
        decimal_num += value * power;
        power *= 16;
    }
    decimal_num
}
let hexadecimal_num = "FF";
let decimal_num = hexadecimal_to_decimal(hexadecimal_num);
println!("{} in hexadecimal is {} in decimal", hexadecimal_num, decimal_num);

Author：Ambrose

Link：http://ambrose1.github.io/2025/01/01/leetcode%E5%B8%B8%E7%94%A8%E6%96%B9%E6%B3%95%E6%8E%A8%E8%8D%90/

Publish date：January 1st 2025, 11:44:07 am

Update date：May 29th 2025, 2:58:44 pm

License：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

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