如何使用位操作分別實現整數的加減乘除四種運算?需要熟練掌握一些常見功能的位操作實現,具體為:
<1> 常用的等式:-n = ~(n-1) = ~n+1
<2> 獲取整數n的二進位制中最後乙個1:n&(-n) 或者 n&~(n-1),如:n=010100,則-n=101100,n&(-n)=000100
<3> 去掉整數n的二進位制中最後乙個1:n&(n-1),如:n=010100,n-1=010011,n&(n-1)=010000
(1) 加法實現
可以很容易地用「異或」和「或」操作實現整數加法運算:對應位數的「異或操作」可得到該位的數值,對應位的「與操作」可得到該位產生的高位進製,如:a=010010,b=100111,計算步驟如下:
第一輪:a^b=110101,(a&b)<<1=000100, 由於進製(000100)大於0,則進入下一輪計算,a=110101,b=000100,a^b=110001,(a&b)<<1=001000,由於進製大於0,則進入下一輪計算:a=110001,b=001000,a^b=111001,(a&b)<<1=0,進製為0,終止,計算結果為:111001。
**如下:
intadd(
inta,
intb)
while
(carry != 0);
return
add;}
(2) 減法實現
減法可很容易地轉化為加法:a - b = a + (-b) = a + (~b + 1 )
**如下:
intsubtract(
inta,
intb)
(3) 乘法實現
先看乙個例項:1011*1010:
1011
* 1010
----------
10110 < 左移一位,乘以0010
+ 1011000 < 左移3位,乘以1000
----------
1101110
因而乘法可以通過系列移位和加法完成。最後乙個1可通過b&~(b-1)求得,可通過b& (b-1)去掉,為了高效地得到左移的位數,可提前計算乙個map,**如下:
intmultiply(
inta,
intb)
if(neg)
sum = -sum;
return
sum;}
(4) 除法實現
乘法可很容易轉化為減法操作,主要思想與乘法實現類似,**如下:
intdivide(
inta,
intb)
intq = 0;
for(
inti = msb; i >= 0; i--)
if(neg)
return
-q;returnq;}
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