位運算之技巧篇

2021-08-09 22:57:16 字數 1908 閱讀 5793

只要根據最未位是0還是1來決定,為0就是偶數,為1就是奇數。因此可以用if ((a & 1) == 0)代替if (a % 2 == 0)來判斷a是不是偶數。

可以用位操作來實現交換兩數而不用第三方變數:

void swap(int &a, int &b)  

}

第一步  a^=b 即a=(a^b);

第二步  b^=a 即b=b^(a^b),由於^運算滿足交換律,b^(a^b)=b^b^a。由於乙個數和自己異或的結果為0並且任何數與0異或都會不變的,所以此時b被賦上了a的值。

第三步 a^=b 就是a=a^b,由於前面二步可知a=(a^b),b=a,所以a=a^b即a=(a^b)^a。故a會被賦上b的值。

再來個例項說明下以加深印象。int a = 13, b = 6;

a的二進位制為 13=8+4+1=1101(二進位制)

b的二進位制為 6=4+2=110(二進位制)

第一步 a^=b  a = 1101 ^ 110 = 1011;

第二步 b^=a  b = 110 ^ 1011 = 1101;即b=13

第三步 a^=b  a = 1011 ^ 1101 = 110;即a=6

變換符號就是正數變成負數,負數變成正數。

如對於-11和11,可以通過下面的變換方法將-11變成11

1111 0101(二進位制) –取反-> 0000 1010(二進位制) –加1-> 0000 1011(二進位制)

同樣可以這樣的將11變成-11

0000 1011(二進位制) –取反-> 0000 0100(二進位制) –加1-> 1111 0101(二進位制)

位操作也可以用來求絕對值,對於負數可以通過對其取反後加1來得到正數。對-6可以這樣:

1111 1010(二進位制) –取反->0000 0101(二進位制) -加1-> 0000 0110(二進位制)

來得到6。

因此先移位來取符號位,int i = a >> 31;要注意如果a為正數,i等於0,為負數,i等於-1。然後對i進行判斷——如果i等於0,直接返回。否之,返回~a+1。

int my_abs(int a)  

現在再分析下。對於任何數,與0異或都會保持不變,與-1即0xffffffff異或就相當於取反。因此,a與i異或後再減i(因為i為0或-1,所以減i即是要麼加0要麼加1)也可以得到絕對值。所以可以對上面**優化下:

int my_abs(int a)  

給出乙個16位的無符號整數。稱這個二進位制數的前8位為「高位」,後8位為「低位」。現在寫一程式將它的高低位交換。例如,數34520用二進位制表示為:

10000110

11011000

將它的高低位進行交換,我們得到了乙個新的二進位制數:

11011000

10000110

它即是十進位制的55430。

這個問題用位操作解決起來非常方便,設x=34520=10000110

11011000(二進位制) 由於x為無符號數,右移時會執行邏輯右移即高位補0,因此x右移8位將得到00000000

10000110。而x左移8位將得到11011000

00000000。可以發現只要將x>>8與x<<8這兩個數相或就可以得到11011000

10000110。

很多成對出現數字儲存在磁碟檔案中,注意成對的數字不一定是相鄰的,如2, 3, 4, 3, 4, 2……,由於意外有乙個數字消失了,如何盡快的找到是哪個數字消失了?

由於有乙個數字消失了,那必定有乙個數隻出現一次而且其它數字都出現了偶數次。用搜尋來做就沒必要了,利用異或運算的兩個特性——1.自己與自己異或結果為0,2.異或滿足交換律。因此我們將這些數字全異或一遍,結果就一定是那個僅出現乙個的那個數。

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