關(guān)于位運(yùn)算大家第一時(shí)間想到的都是它的高效性,在編寫(xiě)程序的時(shí)候我們掌握簡(jiǎn)單的位運(yùn)算技巧還是很有必要的,那么今天武林小編就為大家分享必知的20個(gè)位運(yùn)算技巧給大家。
論是嵌入式編程還是優(yōu)化系統(tǒng)的核心代碼,適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用位運(yùn)算總是一種迷人的手段,或者當(dāng)您求職的時(shí)候,在代碼中寫(xiě)入適當(dāng)?shù)奈贿\(yùn)算也會(huì)讓您的程序增加一絲亮點(diǎn),最初當(dāng)我讀《編程之美》求“1的數(shù)目”時(shí),我才開(kāi)始覺(jué)得位運(yùn)算是如此之美,后來(lái)讀到 《Hacker's Delight》,感慨到Henry S.Warren把位運(yùn)算運(yùn)用的如此神出鬼沒(méi),很多程序都十分精妙,我覺(jué)得在一個(gè)普通的程序中大量運(yùn)用這樣的代碼的人簡(jiǎn)直是瘋了!但掌握簡(jiǎn)單的位運(yùn)算技巧還是必要的,所以今天寫(xiě)這篇文章把我積累的一些位運(yùn)算技巧分享給大家,這些技巧不會(huì)是如求“1的數(shù)目”的技巧,是最基本的一行位運(yùn)算技巧!
一.獲得int型最大值
?
int getMaxInt(){?
??????? return (1<<31) - 1;//2147483647, 由于優(yōu)先級(jí)關(guān)系,括號(hào)不可省略?
}?
另一種寫(xiě)法
?
?
?
int getMaxInt(){?
??? return -(1<<-1) - 1;//2147483647?
}?
另一種寫(xiě)法
?
?
?
int getMaxInt(){?
??? return ~(1<<31);//2147483647?
}?
C語(yǔ)言中不知道int占幾個(gè)字節(jié)時(shí)候
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?
?
int getMaxInt(){?
??? return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647?
}?
二.獲得int型最小值
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?
?
int getMinInt(){?
??? return 1<<31;//-2147483648?
?}?
另一種寫(xiě)法
?
?
?
int getMinInt(){?
??? return 1 << -1;//-2147483648?
}?
三.獲得long類(lèi)型的最大值
?
C語(yǔ)言版
?
long getMaxLong(){?
??? return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647?
}?
JAVA版
?
?
?
long getMaxLong(){?
??? return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807?
}?
獲得long最小值,和其他類(lèi)型的最大值,最小值同理.
?
四.乘以2運(yùn)算
?
int mulTwo(int n){//計(jì)算n*2??
??? return n<<1;?
}
五.除以2運(yùn)算
?
?
?
int divTwo(int n){//負(fù)奇數(shù)的運(yùn)算不可用?
??? return n>>1;//除以2?
}
六.乘以2的m次方
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?
?
int divTwoPower(int n,int m){//計(jì)算n/(2^m)?
??? return n>>m;?
}?
七.除以2的m次方
?
?
?
int divTwoPower(int n,int m){//計(jì)算n/(2^m)?
??? return n>>m;?
}?
八.判斷一個(gè)數(shù)的奇偶性
?
?
?
boolean isOddNumber(int n){?
??? return (n & 1) == 1;?
}?
九.不用臨時(shí)變量交換兩個(gè)數(shù)(面試常考)
?
C語(yǔ)言版
?
void swap(int *a,int *b){????
??? (*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);??
}
通用版(一些語(yǔ)言中得分開(kāi)寫(xiě))
?
?
?
a ^= b;?
b ^= a;?
a ^= b;?
十.取絕對(duì)值(某些機(jī)器上,效率比n>0? ?? n:-n 高)
?
?
?
int abs(int n){?
return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);?
/* n>>31 取得n的符號(hào),若n為正數(shù),n>>31等于0,若n為負(fù)數(shù),n>>31等于-1
若n為正數(shù) n^0=0,數(shù)不變,若n為負(fù)數(shù)有n^-1 需要計(jì)算n和-1的補(bǔ)碼,然后進(jìn)行異或運(yùn)算,
結(jié)果n變號(hào)并且為n的絕對(duì)值減1,再減去-1就是絕對(duì)值 */?
}
十一.取兩個(gè)數(shù)的最大值(某些機(jī)器上,效率比a>b ? a:b高)
?
通用版
?
int max(int a,int b){?
??? return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);?
??? /*如果a>=b,(a-b)>>31為0,否則為-1*/?
}?
C語(yǔ)言版
?
?
?
int max(int x,int y){?
??? return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));?
??? /*如果x<y x<y返回1,否則返回0,
、 與0做與運(yùn)算結(jié)果為0,與-1做與運(yùn)算結(jié)果不變*/?
}?
十二.取兩個(gè)數(shù)的最小值(某些機(jī)器上,效率比a>b ? b:a高)
?
通用版
?
int min(int a,int b){?
??? return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);?
??? /*如果a>=b,(a-b)>>31為0,否則為-1*/?
}
C語(yǔ)言版
?
?
?
int min(int x,int y){?
??? return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));?
???????? /*如果x<y x<y返回1,否則返回0,
??????????? 與0做與運(yùn)算結(jié)果為0,與-1做與運(yùn)算結(jié)果不變*/?
}?
十三.判斷符號(hào)是否相同
?
?
?
boolean isSameSign(int x, int y){?
??? return (x ^ y) > 0; // true 表示 x和y有相同的符號(hào), false表示x,y有相反的符號(hào)。?
}?
十四.計(jì)算2的n次方
?
?
?
int getFactorialofTwo(int n){//n > 0?
??? return 2<<(n-1);//2的n次方?
}
十五.判斷一個(gè)數(shù)是不是2的冪
?
?
?
boolean isFactorialofTwo(int n){?
??? return (n & (n - 1)) == 0;?
??? /*如果是2的冪,n一定是100... n-1就是1111....
?????? 所以做與運(yùn)算結(jié)果為0*/?
}?
十六.對(duì)2的n次方取余
?
?
?
int quyu(int m,int n){//n為2的次方?
??? return m & (n - 1);?
??? /*如果是2的冪,n一定是100... n-1就是1111....
???? 所以做與運(yùn)算結(jié)果保留m在n范圍的非0的位*/?
}?
十七.求兩個(gè)整數(shù)的平均值
?
?
?
int getAverage(int x, int y){?
??????? return (x+y) >> 1;??
}
另一種寫(xiě)法
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?
?
int getAverage(int x, int y){?
??????? return ((x^y) >> 1) + (x&y);??
???? /*(x^y) >> 1得到x,y其中一個(gè)為1的位并除以2,
?????? x&y得到x,y都為1的部分,加一起就是平均數(shù)了*/?
}??
下面是三個(gè)最基本對(duì)二進(jìn)制位的操作
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十八.從低位到高位,取n的第m位
?
int getBit(int n, int m){?
??? return (n >> (m-1)) & 1;?
}?
十九.從低位到高位.將n的第m位置1
?
?
?
int setBitToOne(int n, int m){?
??? return n | (1<<(m-1));?
??? /*將1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
????? n在和這個(gè)數(shù)做或運(yùn)算*/?
}
二十.從低位到高位,將n的第m位置0
?
?
?
int setBitToZero(int n, int m){?
??? return n & ~(1<<(m-1));?
??? /* 將1左移m-1位找到第m位,取反后變成111...0...1111
?????? n再和這個(gè)數(shù)做與運(yùn)算*/?
}?
另附一些對(duì)程序效率上沒(méi)有實(shí)質(zhì)提高的位運(yùn)算技巧,一些也是位運(yùn)算的常識(shí)(面試也許會(huì)遇到)
計(jì)算n+1
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?
?
-~n?
計(jì)算n-1
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?
?
~-n?
取相反數(shù)
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~n + 1;
另一種寫(xiě)法
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?
?
(n ^ -1) + 1;?
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;
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?
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x = a ^ b ^ x;
sign函數(shù),參數(shù)為n,當(dāng)n>0時(shí)候返回1,n<0時(shí)返回-1,n=0時(shí)返回0
?
?
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return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);??
以上就是小編分享給大家必知的20個(gè)位運(yùn)算技巧,位運(yùn)算技巧在于不斷的總結(jié)與理解,在任何時(shí)候都需要不斷的完善的,有其他經(jīng)驗(yàn)的話(huà)歡迎您來(lái)武林技術(shù)頻道與我分享。