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位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask)
(1) 按位与 &
清零特定位 (mask中特定位置0,其它位为1,s=s&mask)
取某数中指定位 (mask中特定位置1,其它位为0,s=s&mask)
(2) 按位或 |
常用来将源操作数某些位设置成1,其它位不变。 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s|mask)
(3) 位异或 ^
1. 使特定位的值取反 (mask中特定位置1,其它位为0 s=s^mask)
2. 不引入第三变量,交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1)
操 作 目 标 操作后状态
a=a^b a=a1^b1 a=a1^b1,b=b1
b=a^b b=a1^b1^b1 a=a1^b1,b=a1
a=a^b a=b1^a1^a1 a=b1,b=a1
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数
a&1 = 0 偶数
a&1 = 1 奇数
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int)),即a>>k&1
(3) 将int型变量a的第k位清0,即a=a&~(1 << k)
(4) 将int型变量a的第k位置1, 即a=a |(1 < <k)
(7)整数的平均值
对于两个整数x,y,如果用 (x+y)/2 求平均值,会产生溢出,因为 x+y 可能会大于INT_MAX,但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的,我们用如下算法:
int average(int x, int y) //返回X,Y 的平均值
{
return (x&y)+((x^y)>>1);
}
解释:把x和y里对应的每一位(指二进制位)都分成三类,每一类分别计算平均值,最后汇总。
其中,一类是x,y对应位都是1,用x&y计算其平均值;
一类是x,y中对应位有且只有一位是1,用(x^y)>>1计算其平均值;
还有一另是x,y中对应位均为0,无须计算。
(8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x >= 0,判断他是不是2的幂
boolean power2(int x)
{
return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0);
}
(11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1)
(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a * (2^n) 等价于 a < < n
(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下)
a / (2^n) 等价于 a>> n
(14) a % 2 等价于 a & 1
(15) if (x == a) x= b;
else x= a;
等价于 x= a ^ b ^ x;
(16) x 的 相反数 表示为 (~x+1)
实例
功能 | 示例 | 位运算 |
---|---|---|
去掉最后一位 | (101101->10110) | x >> 1 |
在最后加一个0 | (101101->1011010) | x < < 1 |
在最后加一个1 | (101101->1011011) | x < < 1+1 |
把最后一位变成1 | (101100->101101) | x |
把最后一位变成0 | (101101->101100) | x |
最后一位取反 | (101101->101100) | x ^ 1 |
把右数第k位变成1 | (101001->101101,k=3) | x |
把右数第k位变成0 | (101101->101001,k=3) | x & ~ (1 < < (k-1)) |
右数第k位取反 | (101001->101101,k=3) | x ^ (1 < < (k-1)) |
取末三位 | (1101101->101) | x & 7 |
取末k位 | (1101101->1101,k=5) | x & ((1 < < k)-1) |
取右数第k位 | (1101101->1,k=4) | x >> (k-1) & 1 |
把末k位变成1 | (101001->101111,k=4) | x |
末k位取反 | (101001->100110,k=4) | x ^ (1 < < k-1) |
把右边连续的1变成0 | (100101111->100100000) | x & (x+1) |
把右起第一个0变成1 | (100101111->100111111) | x |
把右边连续的0变成1 | (11011000->11011111) | x |
取右边连续的1 | (100101111->1111) | (x ^ (x+1)) >> 1 |
去掉右起第一个1的左边 | (100101000->1000) | x & (x ^ (x-1)) |
判断奇数 (x&1)==1 | ||
判断偶数 (x&1)==0 |
例如求从x位(高)到y位(低)间共有多少个1
int FindChessNum(int x, int y, ushort k)
{
int re = 0;
for (int i = y; i <= x; i++)
{
re += ((k >> (i - 1)) & 1);
}
return re;
}