Wypisz pierwsze n liczb z dokładnie dwoma ustawionymi bitami

Biorąc pod uwagę liczbę n, wypisz najpierw n dodatnich liczb całkowitych z dokładnie dwoma ustawionymi bitami w ich reprezentacji binarnej.
Przykłady:

 Input: n = 3   
Output: 3 5 6
The first 3 numbers with two set bits are 3 (0011)
5 (0101) and 6 (0110)
Input: n = 5
Output: 3 5 6 9 10 12

A Proste rozwiązanie polega na rozważeniu wszystkich dodatnich liczb całkowitych jedna po drugiej, zaczynając od 1. Dla każdej liczby sprawdź, czy ma dokładnie dwa zestawy bitów. Jeśli liczba ma dokładnie dwa ustawione bity, wypisz ją i zwiększ liczbę takich liczb.
Jakiś Wydajne rozwiązanie jest bezpośrednie generowanie takich liczb. Jeśli wyraźnie zaobserwujemy liczby, możemy je przepisać w sposób podany poniżej pow(21)+pow(20) pow(22)+pow(20) pow(22)+pow(21) pow(23)+pow(20) pow(23)+pow(21) pow(23)+pow(22) .......
Wszystkie liczby mogą być generowane w kolejności rosnącej według wyższego z dwóch ustawionych bitów. Pomysł jest taki, aby naprawić jeden po drugim wyższy z dwóch bitów. Dla aktualnie wyższego ustawionego bitu rozważ wszystkie dolne bity i wydrukuj utworzone liczby.

C++
   // C++ program to print first n numbers   // with exactly two set bits   #include          using     namespace     std  ;   // Prints first n numbers with two set bits   void     printTwoSetBitNums  (  int     n  )   {      // Initialize higher of two sets bits      int     x     =     1  ;      // Keep reducing n for every number      // with two set bits.      while     (  n     >     0  )      {      // Consider all lower set bits for      // current higher set bit      int     y     =     0  ;      while     (  y      <     x  )      {      // Print current number      cout      < <     (  1      < <     x  )     +     (  1      < <     y  )      < <     ' '  ;      // If we have found n numbers      n  --  ;      if     (  n     ==     0  )      return  ;      // Consider next lower bit for current      // higher bit.      y  ++  ;      }      // Increment higher set bit      x  ++  ;      }   }   // Driver code   int     main  ()   {      printTwoSetBitNums  (  4  );      return     0  ;   }   
Java
   // Java program to print first n numbers   // with exactly two set bits   import     java.io.*  ;   class   GFG      {      // Function to print first n numbers with two set bits      static     void     printTwoSetBitNums  (  int     n  )      {      // Initialize higher of two sets bits      int     x     =     1  ;          // Keep reducing n for every number      // with two set bits      while     (  n     >     0  )      {      // Consider all lower set bits for      // current higher set bit      int     y     =     0  ;      while     (  y      <     x  )      {      // Print current number      System  .  out  .  print  (((  1      < <     x  )     +     (  1      < <     y  ))     +  ' '  );          // If we have found n numbers      n  --  ;      if     (  n     ==     0  )      return  ;          // Consider next lower bit for current      // higher bit.      y  ++  ;      }          // Increment higher set bit      x  ++  ;      }      }          // Driver program      public     static     void     main     (  String  []     args  )         {      int     n     =     4  ;      printTwoSetBitNums  (  n  );      }   }   // This code is contributed by Pramod Kumar   
Python3
   # Python3 program to print first n    # numbers with exactly two set bits    # Prints first n numbers    # with two set bits    def   printTwoSetBitNums  (  n  )   :   # Initialize higher of   # two sets bits    x   =   1   # Keep reducing n for every    # number with two set bits.    while   (  n   >   0  )   :   # Consider all lower set bits    # for current higher set bit    y   =   0   while   (  y    <   x  )   :   # Print current number    print  ((  1    < <   x  )   +   (  1    < <   y  )   end   =   ' '   )   # If we have found n numbers    n   -=   1   if   (  n   ==   0  )   :   return   # Consider next lower bit    # for current higher bit.    y   +=   1   # Increment higher set bit    x   +=   1   # Driver code    printTwoSetBitNums  (  4  )   # This code is contributed    # by Smitha   
C#
   // C# program to print first n numbers   // with exactly two set bits   using     System  ;   class     GFG         {          // Function to print first n      // numbers with two set bits      static     void     printTwoSetBitNums  (  int     n  )      {          // Initialize higher of       // two sets bits      int     x     =     1  ;          // Keep reducing n for every      // number with two set bits      while     (  n     >     0  )      {          // Consider all lower set bits       // for current higher set bit      int     y     =     0  ;      while     (  y      <     x  )      {          // Print current number      Console  .  Write  (((  1      < <     x  )     +      (  1      < <     y  ))     +  ' '  );          // If we have found n numbers      n  --  ;      if     (  n     ==     0  )      return  ;          // Consider next lower bit       // for current higher bit.      y  ++  ;      }          // Increment higher set bit      x  ++  ;      }      }          // Driver program      public     static     void     Main  ()         {      int     n     =     4  ;      printTwoSetBitNums  (  n  );      }   }       // This code is contributed by Anant Agarwal.   
JavaScript
    <  script  >   // Javascript program to print first n numbers   // with exactly two set bits   // Prints first n numbers with two set bits   function     printTwoSetBitNums  (  n  )   {      // Initialize higher of two sets bits      let     x     =     1  ;      // Keep reducing n for every number      // with two set bits.      while     (  n     >     0  )      {          // Consider all lower set bits for      // current higher set bit      let     y     =     0  ;      while     (  y      <     x  )      {          // Print current number      document  .  write  ((  1      < <     x  )     +     (  1      < <     y  )     +     ' '  );      // If we have found n numbers      n  --  ;      if     (  n     ==     0  )      return  ;      // Consider next lower bit for current      // higher bit.      y  ++  ;      }      // Increment higher set bit      x  ++  ;      }   }   // Driver code   printTwoSetBitNums  (  4  );   // This code is contributed by Mayank Tyagi    <  /script>   
PHP
      // PHP program to print    // first n numbers with    // exactly two set bits   // Prints first n numbers    // with two set bits   function   printTwoSetBitNums  (  $n  )   {   // Initialize higher of   // two sets bits   $x   =   1  ;   // Keep reducing n for    // every number with    // two set bits.   while   (  $n   >   0  )   {   // Consider all lower set    // bits for current higher    // set bit   $y   =   0  ;   while   (  $y    <   $x  )   {   // Print current number   echo   (  1    < <   $x  )   +   (  1    < <   $y  )   ' '  ;   // If we have found n numbers   $n  --  ;   if   (  $n   ==   0  )   return  ;   // Consider next lower    // bit for current    // higher bit.   $y  ++  ;   }   // Increment higher set bit   $x  ++  ;   }   }   // Driver code   printTwoSetBitNums  (  4  );   // This code is contributed by Ajit   ?>   

Wyjście :  
 

 3 5 6 9   


Złożoność czasowa: NA)

Przestrzeń pomocnicza: O(1)

Podejście nr 2: Używanie while i dołącz


Podejście polega na rozpoczęciu od liczby całkowitej 3 i sprawdzeniu, czy liczba ustawionych bitów w jej reprezentacji binarnej jest równa 2, czy nie. Jeśli ma dokładnie 2 ustawione bity, to dodaj go do listy liczb z 2 ustawionymi bitami, aż lista będzie miała n elementów.

Algorytm

1. Zainicjuj pustą listę res, aby przechowywać liczby całkowite z dokładnie dwoma ustawionymi bitami.
2. Zainicjuj zmienną całkowitą i na 3.
3. Chociaż długość listy res jest mniejsza niż n, wykonaj następujące czynności:
A. Sprawdź, czy liczba ustawionych bitów w binarnej reprezentacji i jest równa 2, czy nie, używając metody count() ciągu.
B. Jeśli liczba ustawionych bitów jest równa 2, dopisz i do listy res.
C. Zwiększ i o 1.
4. Zwróć listę res.

C++
   #include          #include         using     namespace     std  ;   int     countSetBits  (  int     num  )     {      int     count     =     0  ;      while     (  num     >     0  )     {      count     +=     num     &     1  ;      num     >>=     1  ;      }      return     count  ;   }   vector   <  int  >     numbersWithTwoSetBits  (  int     n  )     {      vector   <  int  >     res  ;      int     i     =     3  ;      while     (  res  .  size  ()      <     n  )     {      if     (  countSetBits  (  i  )     ==     2  )     {      res  .  push_back  (  i  );      }      i  ++  ;      }      return     res  ;   }   int     main  ()     {      int     n     =     3  ;      vector   <  int  >     result     =     numbersWithTwoSetBits  (  n  );      cout      < <     'Result: '  ;      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     result  .  size  ();     i  ++  )     {      cout      < <     result  [  i  ]      < <     ' '  ;      }      cout      < <     endl  ;      return     0  ;   }   
Java
   // Java program for the above approach   import     java.util.ArrayList  ;   import     java.util.List  ;   public     class   GFG     {      // Function to count the number of set bits (binary 1s)      // in an integer      static     int     countSetBits  (  int     num  )      {      int     count     =     0  ;      while     (  num     >     0  )     {      count     +=     num     &     1  ;     // Increment count if the last      // bit is set (1)      num     >>=     1  ;     // Right shift to check the next bit      }      return     count  ;      }      // Function to generate 'n' numbers with exactly two set      // bits in their binary representation      static     List   <  Integer  >     numbersWithTwoSetBits  (  int     n  )      {      List   <  Integer  >     res     =     new     ArrayList   <>  ();      int     i     =     3  ;     // Start from 3 as the first number with      // two set bits      while     (  res  .  size  ()      <     n  )     {      if     (  countSetBits  (  i  )      ==     2  )     {     // Check if the number has exactly      // two set bits      res  .  add  (      i  );     // Add the number to the result list      }      i  ++  ;     // Move to the next number      }      return     res  ;      }      public     static     void     main  (  String  []     args  )      {      int     n     =     3  ;     // Number of numbers with two set bits to      // generate      List   <  Integer  >     result     =     numbersWithTwoSetBits  (      n  );     // Get the generated numbers      for     (  int     num     :     result  )     {      System  .  out  .  print  (      num     +     ' '  );     // Display the generated numbers      }      System  .  out  .  println  ();      }   }   // This code is contributed by Susobhan Akhuli   
Python3
   def   numbersWithTwoSetBits  (  n  ):   res   =   []   i   =   3   while   len  (  res  )    <   n  :   if   bin  (  i  )  .  count  (  '1'  )   ==   2  :   res  .  append  (  i  )   i   +=   1   return   res   n   =   3   result   =   numbersWithTwoSetBits  (  n  )   output_string   =   ' '  .  join  (  str  (  x  )   for   x   in   result  )   print  (  output_string  )   
C#
   using     System  ;   using     System.Collections.Generic  ;   class     Program   {      // Function to count the number of set bits (binary 1s) in an integer      static     int     CountSetBits  (  int     num  )      {      int     count     =     0  ;      while     (  num     >     0  )      {      count     +=     num     &     1  ;     // Increment count if the last bit is set (1)      num     >>=     1  ;     // Right shift to check the next bit      }      return     count  ;      }      // Function to generate 'n' numbers with exactly two set bits in their binary representation      static     List   <  int  >     NumbersWithTwoSetBits  (  int     n  )      {      List   <  int  >     res     =     new     List   <  int  >  ();      int     i     =     3  ;     // Start from 3 as the first number with two set bits      while     (  res  .  Count      <     n  )      {      if     (  CountSetBits  (  i  )     ==     2  )     // Check if the number has exactly two set bits      {      res  .  Add  (  i  );     // Add the number to the result list      }      i  ++  ;     // Move to the next number      }      return     res  ;      }      static     void     Main  (  string  []     args  )      {      int     n     =     3  ;     // Number of numbers with two set bits to generate      List   <  int  >     result     =     NumbersWithTwoSetBits  (  n  );     // Get the generated numbers      Console  .  Write  (  'Result: '  );      foreach     (  int     num     in     result  )      {      Console  .  Write  (  num     +     ' '  );     // Display the generated numbers      }      Console  .  WriteLine  ();      }   }   
JavaScript
   // Javascript program for the above approach   // Function to count the number of set bits (binary 1s)   // in an integer   function     countSetBits  (  num  )     {      let     count     =     0  ;      while     (  num     >     0  )     {      count     +=     num     &     1  ;     // Increment count if the last      // bit is set (1)      num     >>=     1  ;     // Right shift to check the next bit      }      return     count  ;   }   // Function to generate 'n' numbers with exactly two set   // bits in their binary representation   function     numbersWithTwoSetBits  (  n  )     {      let     res     =     [];      let     i     =     3  ;     // Start from 3 as the first number with      // two set bits      while     (  res  .  length      <     n  )     {      if     (  countSetBits  (  i  )     ===     2  )     {     // Check if the number has exactly      // two set bits      res  .  push  (  i  );     // Add the number to the result list      }      i  ++  ;     // Move to the next number      }      return     res  ;   }   // Number of numbers with two set bits to generate   let     n     =     3  ;   // Get the generated numbers   let     result     =     numbersWithTwoSetBits  (  n  );   // Display the generated numbers   console  .  log  (  result  .  join  (  ' '  ));   // This code is contributed by Susobhan Akhuli   

Wyjście
3 5 6 

Złożoność czasowa: O(n log n) gdzie n jest liczbą całkowitą z dokładnie dwoma ustawionymi bitami. Dzieje się tak, ponieważ sprawdzamy liczbę ustawionych bitów w binarnej reprezentacji każdej liczby całkowitej, co zajmuje czas O(log n).

Złożoność przestrzenna: O(n) gdzie n jest liczbą całkowitą z dokładnie dwoma ustawionymi bitami. Dzieje się tak, ponieważ przechowujemy w pamięci listę liczb całkowitych z dwoma ustawionymi bitami.