位運算n n 1 的使用

2021-08-07 10:24:10 字數 1105 閱讀 2167

按位與的知識

n&(n-1)作用:將n的二進位制表示中的最低位為1的改為0,先看乙個簡單的例子:

n = 10100(二進位制),則(n-1) = 10011 ==》n&(n-1) = 10000

可以看到原本最低位為1的那位變為0。

弄明白了n&(n-1)的作用,那它有哪些應用?

1、 判斷乙個數是否是2的方冪

n > 0 && ((n & (n - 1)) == 0 )

解釋((n & (n-1)) == 0):

如果a&b==0,表示a與b的二進位制形式沒有在同乙個位置都為1的時候。

那麼本題到底啥意思??

不妨先看下n-1是什麼意思。

令:n=1101011000(二進位制,十進位制也一樣),則

n-1=1101010111。

n&(n-1)=1101010000

由此可以得出,n和n-1的低位不一樣,直到有個轉折點,就是借位的那個點,從這個點開始的高位,n和n-1都一樣,如果高位一樣這就造成乙個問題,就是n和n-1在相同的位上可能會有同乙個1,從而使((n & (n-1)) != 0),如果想要

((n & (n-1)) == 0),則高位必須全為0,這樣就沒有相同的1。

所以n是2的冪或0

2. 求某乙個數的二進位制表示中1的個數

while (n >0 )

3. 計算n!的質因數2的個數。

容易得出n!質因數2的個數 = [n / 2] + [n / 4] + [n / 8] + ….

下面通過乙個簡單的例子來推導一下過程:n = 10101(二進位制表示)

現在我們跟蹤最高位的1,不考慮其他位假定為0,

則在[n / 2]    01000

[n / 4]    00100

[n / 8]    00010

[n / 8]    00001

則所有相加等於01111 = 10000 - 1

由此推及其他位可得:(10101)!的質因數2的個數為10000 - 1 + 00100 - 1 + 00001 - 1 = 10101 - 3(二進位制表示中1的個數)

推及一般n!的質因數2的個數為n-(n二進位制表示中1的個數)

妙用 n n 1 位運算

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