位运算应用技巧

非常有用的位运算技巧

一提起位运算,人们往往想到它的高效性,无论是嵌入式编程还是优化系统的核心代码,适当的运用位运算总是一种迷人的手段,或者当您求职的时候,在代码中写入适当的位运算也会让您的程序增加一丝亮点,最初当我读《编程之美》求“1的数目”时,我才开始觉得位运算是如此之美,后来读到 《Hacker‘s Delight》,感慨到Henry S.Warren把位运算运用的如此神出鬼没,很多程序都十分精妙,我觉得在一个普通的程序中大量运用这样的代码的人简直是疯了!但掌握简单的位运算技巧还是必要的,所以今天写这篇博文把我积累的一些位运算技巧分享给大家,这些技巧不会是如求“1的数目”的技巧,是最基本的一行位运算技巧!

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1.获得int型最大值

  1. int getMaxInt(){
  2. return (1<<31) - 1;//2147483647, 由于优先级关系,括号不可省略
  3. }

另一种写法

  1. int getMaxInt(){
  2. return -(1<<-1) - 1;//2147483647
  3. }

另一种写法

  1. int getMaxInt(){
  2. return ~(1<<31);//2147483647
  3. }

C语言中不知道int占几个字节时候

  1. int getMaxInt(){
  2. return ((unsigned int)-1)/2;//2147483647
  3. }

2.获得int型最小值

  1. int getMinInt(){
  2. return 1<<31;//-2147483648
  3. }

另一种写法

  1. int getMinInt(){
  2. return 1 << -1;//-2147483648
  3. }

3.获得long类型的最大值C语言版

  1. long getMaxLong(){
  2. return ((unsigned long)-1)/2;//2147483647
  3. }

JAVA版

  1. long getMaxLong(){
  2. return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807
  3. }

获得long最小值,和其他类型的最大值,最小值同理.

4.乘以2运算

  1. int mulTwo(int n){//计算n*2
  2. return n<<1;
  3. }

5.除以2运算

  1. int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用
  2. return n>>1;//除以2
  3. }

6.乘以2的m次方

  1. int mulTwoPower(int n,int m){//计算n*(2^m)
  2. return n<<m;
  3. }

7.除以2的m次方

  1. int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
  2. return n>>m;
  3. }

8.判断一个数的奇偶性

  1. boolean isOddNumber(int n){
  2. return (n & 1) == 1;
  3. }

9.不用临时变量交换两个数(面试常考)C语言版:

  1. void swap(int *a,int *b){
  2. (*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);
  3. }

一些语言中得分开写:

  1. a ^= b;
  2. b ^= a;
  3. a ^= b;

10.取绝对值(某些机器上,效率比n>0  ?  n:-n 高)

  1. int abs(int n){
  2. return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
  3. /* n>>31 取得n的符号,若n为正数,n>>31等于0,若n为负数,n>>31等于-1
  4. 若n为正数 n^0-0数不变,若n为负数n^-1 需要计算n和-1的补码,异或后再取补码,
  5. 结果n变号并且绝对值减1,再减去-1就是绝对值 */
  6. }

11.取两个数的最大值(某些机器上,效率比a>b ? a:b高)通用版

  1. int max(int a,int b){
  2. return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);
  3. /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4. }

C语言版

  1. int max(int x,int y){
  2. return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3. /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4. 、 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5. }

12.取两个数的最小值(某些机器上,效率比a>b ? b:a高)通用

  1. int min(int a,int b){
  2. return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);
  3. /*如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1*/
  4. }

C语言版

  1. int min(int x,int y){
  2. return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
  3. /*如果x<y x<y返回1,否则返回0,
  4. 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变*/
  5. }

13.判断符号是否相同

  1. boolean isSameSign(int x, int y){
  2. return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符号, false表示x,y有相反的符号。
  3. }

14.计算2的n次方

  1. int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
  2. return 2<<(n-1);//2的n次方
  3. }

15.判断一个数是不是2的幂

  1. boolean isFactorialofTwo(int n){
  2. return (n & (n - 1)) == 0;
  3. /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4. 所以做与运算结果为0*/
  5. }

16.对n的二次方取余

  1. int quyu(int m,int n){//n为2的次方
  2. return m & (n - 1);
  3. /*如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
  4. 所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位*/
  5. }

17.求两个整数的平均值

  1. int getAverage(int x, int y){
  2. return (x+y) >> 1;

另一种写法

  1. int getAverage(int x, int y){
  2. return ((x^y) >> 1) + (x&y);
  3. /*(x^y) >> 1得到x,y其中一个为1的位并除以2,
  4. x&y得到x,y都为1的部分,加一起就是平均数了*/
  5. }

下面是三个最基本对二进制位的操作

18.从低位到高位,取n的第m位

  1. int getBit(int n, int m){
  2. return (n >> (m-1)) & 1;
  3. }

19.从低位到高位.将n的第m位置1

  1. int setBitToOne(int n, int m){
  2. return n | (1<<(m-1));
  3. /*将1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
  4. n在和这个数做或运算*/
  5. }

20.从低位到高位,将n的第m位置0

  1. int setBitToZero(int n, int m){
  2. return n & ~(0<<(m-1));
  3. /* 将1左移m-1位找到第m位,取反后变成111...0...1111
  4. n再和这个数做与运算*/
  5. }

另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧,一些也是位运算的常识(面试也许会遇到)计算n+1

  1. -~n

计算n-1

  1. ~-n

取相反数

  1. ~n + 1;

另一种写法

  1. (n ^ -1) + 1;

if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;

  1. x= a ^ b ^ x;

sign函数,参数为n,当n>0时候返回1,n<0时返回-1,n=0时返回0

  1. return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);
时间: 2024-10-08 18:49:09

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位运算 使用技巧

位运算简介及实用技巧(一):基础篇 什么是位运算? 程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的.位运算说穿了,就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作.比如,and运算本来是一个逻辑运算符,但整数与整数之间也可以进行and运算.举个例子,6的二进制是110,11的二进制是1011,那么6 and 11的结果就是2,它是二进制对应位进行逻辑运算的结果(0表示False,1表示True,空位都当0处理): 110 AND 1011 ---------- 0010  -->  2 由于位运算

位运算常用技巧总结(01)

基础知识 对于位运算,大家都很熟悉,基本的位操作有与(&&).或(||).非(!).异或(&)等等.在面试中经常会出现位运算相关的题,所以我就做了简单的整理,参考了很多写的很好的博客及书籍,在此一并谢过. 现在简单说一下,移位运算. 左移运算:x << y.将x左移y位,将x最左边的y位丢弃,在右边补y个0. 右移运算:x >> y.将x右移y位,这需要区分x是有符号数还是无符号数.在x是无符号数时,只需将x的最右边的y位丢弃,在左边补上y个0.在x是有符号

一些位运算的技巧

参考自:https://blog.csdn.net/deaidai/article/details/78167367 奇技淫巧 1.技巧一:用于消去x的最后一位的1 x & (x-1) x = 1100 x-1 = 1011 x & (x-1) = 1000 1.1.应用一 用O(1)时间检测整数n是否是2的幂次. 思路解析:N如果是2的幂次,则N满足两个条件.1.N>02.N的二进制表示中只有一个1一位N的二进制表示中只有一个1,所以使用N&(N-1)将唯一的一个1消去.如

位运算的技巧

n>>k & 1  判断n的第k位是否位1 n | 1<<k  将n的第k位置为1 n & (-n) lowbit运算,得到n末尾1的位置    例如:n = 101100100 则 n & (-n) = 100 即 4 此外,二进制也常用于表示当前状态(dp状态压缩).0 和 1 两种状态 原文地址:https://www.cnblogs.com/nonameless/p/11594703.html

一些位运算的技巧整理

1.判断符号是否相同(Math.Sign) a^b >= 0 2.求两个整数的平均值 (x + y) >> 1; 3.判断基偶(比%2要快) a & 1 结果0为偶数,为1是基数 4.判断一个数是不是2的幂 ((x&(x-1))==0)&&(x!=0)

C语言的位运算

位运算加速技巧1. 如果乘上一个2的倍数数值,可以改用左移运算(Left Shift) 加速 300% x = x * 2;x = x * 64;//改为:x = x << 1; // 2 = 21x = x << 6; // 64 = 26 2. 如果除上一个 2 的倍数数值,可以改用右移运算加速 350% x = x / 2;x = x / 64;//改为: x = x >> 1;// 2 = 21x = x >> 6;// 64 = 26 3. 数值转

关于c语言中的位运算。。。

位运算是一种针对二进制数的一种运算 位运算 共有六种 都有其对应得操作符号 &      (and)      位于 |        (or)         位或 ~      (not)        取反 ^       (xor)        异或 >>    (shr)    右移一位 <<    (shl)     左移一位 运算说明: === 1. and运算 === and运算通常用于二进制取位操作,例如一个数 and 1的结果就是取二进制的最末位.这可

C语言的位运算的优势

位运算加速技巧1. 如果乘上一个2的倍数数值,可以改用左移运算(Left Shift) 加速 300% x = x * 2;x = x * 64;//改为:x = x << 1; // 2 = 21x = x << 6; // 64 = 26 2. 如果除上一个 2 的倍数数值,可以改用右移运算加速 350% x = x / 2;x = x / 64;//改为: x = x >> 1;// 2 = 21x = x >> 6;// 64 = 26 3. 数值转

位运算简介及实用技巧(一):基础篇[转]

位运算简介及实用技巧(一):基础篇 原贴链接:http://www.matrix67.com/blog/archives/264 去年年底写的关于位运算的日志是这个Blog里少数大受欢迎的文章之一,很多人都希望我能不断完善那篇文章.后来我看到了不少其它的资料,学习到了更多关于位运算的知识,有了重新整理位运算技巧的想法.从今天起我就开始写这一系列位运算讲解文章,与其说是原来那篇文章的follow-up,不如说是一个remake.当然首先我还是从最基础的东西说起. 什么是位运算?    程序中的所有