9.5位操作（三）——给定一个正整数，找出与其二进制表示中1的个数相同，且大小最接近的那两个数

/**

* 功能：给定一个正整数，找出与其二进制表示中1的个数相同，且大小最接近的那两个数。

* （一个略大一个略小。）

*/

三种方法：

方法一：蛮力法

方法二：位操作法

<span style="white-space:pre">	</span>/**
	 * 方法：位操作法
	 * 思路：获取后一个较大的数
	 * 		1）计算c0和c1。c1是拖尾1的个数，c0是紧邻拖尾1的作坊一连串0的个数。
	 * 		2）将最右边、非拖尾0变为1，其位置为p=c1+c0。
	 * 		3）将位p右边的所有位清零。
	 * 		4）在紧邻位置p的右方，插入c1-1个1。
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static int getNext(int n){
		int c=n;
		int c0=0;
		int c1=0;

		while((c&1)==0&&(c!=0)){
			c0++;
			c>>=1;
		}

		while((c&1)==1){
			c1++;
			c>>=1;
		}

		if(c0+c1==31||c0+c1==0)//c0+c1+1=32,1表示p所在位。
			return -1;

		int p=c0+c1;//最右边处，非拖尾0的位置。
		n|=(1<<p);//翻转0为1
		n&=~((1<<p)-1);//将p右边的所有位清零
		n|=(1<<(c1-1))-1;//在右边填入（c1-1）个1

		return n;
	}

	/**
	 * 思路：获取前一个较小的数
	 * 		1）计算c0和c1。c1是拖尾1的个数，c0是紧邻拖尾1的作坊一连串0的个数。
	 * 		2）将最右边、非拖尾1变为0，其位置为p=c1+c0。
	 * 		3）将位p右边的所有位清零。
	 * 		4）在紧邻位置p的右方，插入c1+1个1。
	 * 		注意：步骤2和3可以合并。
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static int getPrev(int n){
		int c=n;
		int c0=0;
		int c1=0;

		while((c&1)==1){
			c1++;
			c>>=1;
		}

		if(c==0)
			return -1;//错误检查！！！全为1时，无法找到

		while((c&1)==0&&(c!=0)){
			c0++;
			c>>=1;
		}

		int p=c0+c1;
		n&=~((1<<(p+1))-1);//将最右边、非拖尾1变为0，其位置为p=c1+c0;将位p右边的所有位清零。
		int mask=(1<<(c1+1))-1;//在紧邻（！！！）位置p的右方，插入c1+1个1。
		n|=mask<<(c0-1);

		return n;
	}

方法三：算术法

<span style="white-space:pre">	</span>/**
	 * 方法：算术法
	 * 思路：获取后一个较大的数，重新表述问题
	 * 		1）计算c0和c1。c1是拖尾1的个数，c0是紧邻拖尾1的作坊一连串0的个数。
	 * 		2）将p位置1。
	 * 		3）将位p右边的所有位清零。
	 * 		4）在紧邻位置p的右方，插入c1-1个1。
	 * 步骤2,3有一种快速做法，将拖尾0置为1（得到p个拖尾1），然后再加1。加1后，所有拖尾1都会翻转，最终位p变为1，后边跟p个0.
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static int getNextArith(int n){
		int c=n;
		int c0=0;
		int c1=1;

		while((c0&1)==0&&(c!=0)){
			c0++;
			c>>=1;
		}

		while((c1&1)==1){
			c1++;
			c>>=1;
		}

		if(c0+c1==31||c0+c1==0)
			return -1;

		//将拖尾0置1，得到p个拖尾1
		n|=(1<<c0)-1;
		//先将p个1清零，然后位p改为1
		n+=1;
		//在右边填入（c1-1）个1
		n|=(1<<(c1-1))-1;

		return n;
	}
	/**
	 * 方法：算术法
	 * 思路：获取前一个较小的数，重新表述问题
	 * 		1）计算c0和c1。c1是拖尾1的个数，c0是紧邻拖尾1的作坊一连串0的个数。
	 * 		2）将p位清零。
	 * 		3）将位p右边的所有位置1。
	 * 		4）将位0到位c0-1清零。
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static int getPrevArith(int n){
		int c=n;
		int c0=0;
		int c1=0;

		while((c&1)==1){
			c1++;
			c>>=1;
		}

		while((c&1)==0&&(c!=0)){
			c0++;
			c>>=1;
		}

		if(c==0)
			return -1;//错误检查！！！全为1时，无法找到

		n-=(1<<c1)-1;//清除拖尾1,此时p位为1，后面全部为零
		n-=1;//将p为置0，后面所有位置置1
		n&=~(1<<(c0-1)-1);//将最后边置c0-1个0

		return n;
	}

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