如何計算一個整數的二進制表示中 1 的個數?看看三位同學給出的代碼。
int main()
{
int x = 1000, count = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
if (x & 0x01)
{
count++;
}
x = x >> 1;
}
printf("%d
", count);
return 0;
}
第一種最簡單,只要讓這個數字跟 0x01 進行與運算,就能判斷出來最低位是不是1。然后右移一位,進行同樣的操作。循環32次,就能得到結果。這是剛入門C語言的同學寫的代碼。
int main()
{
int x = 1000, count = 0;
while (x)
{
x = x & (x - 1);
count++;
}
printf("%d
", count);
return 0;
}
第二種稍微厲害一些,用到了 x & (x - 1) 這么一行代碼,它的作用就是讓二進制表示中最后一個 1 變成 0 ,不斷的讓這些 1 變成 0,最后這個數字也就變成了 0 ,只要知道這行代碼執行了多少次,結果也就知道了。能寫出這個代碼,簡歷上寫個掌握C語言編程一點也不為過。
int main()
{
unsigned int temp = 1000;
temp = (temp & 0x55555555) + ((temp & 0xaaaaaaaa)>>1);
temp = (temp & 0x33333333) + ((temp & 0xcccccccc)>>2);
temp = (temp & 0x0f0f0f0f) + ((temp & 0xf0f0f0f0)>>4);
temp = (temp & 0xff00ff) + ((temp & 0xff00ff00)>>8);
temp = (temp & 0xffff) + ((temp & 0xffff0000)>>16);
printf("%d
", temp);
return 0;
}
最后一種比較炸裂,本來很簡單的一個問題,被它寫得非常復雜。這是當年阿里的一道C語言筆試題。代碼的功能也是計算整數 temp 的二進制表示中 1 的個數。原題中 temp 的值是0x11530828,換成二進制是:
0001 0001100100110000100000101000
假設有個二進制數:01,含有 1 個 1,正好二進制 01 對應的十進制也是 1。再假設有個二進制數 11,含有 2 個 1,正好二進制 11 對應的十進制是 2。于是不難得出一個結論:如果一個二進制數只有兩位,那么它對應的十進制數就是該二進制中包含的 1 的個數。算法中核心的代碼有 5 行,分別是:
temp = (temp & 0x55555555) + ((temp & 0xaaaaaaaa)>>1);
temp=(temp&0x33333333)+((temp&0xcccccccc)>>2);
temp=(temp&0x0f0f0f0f)+((temp&0xf0f0f0f0)>>4);
temp=(temp&0xff00ff)+((temp&0xff00ff00)>>8);
temp=(temp&0xffff)+((temp&0xffff0000)>>16);
每一行的作用都是讓相鄰的兩位相加,temp的原始值是:
0001 0001 1001 0011 0000 1000 0010 1000
經過第一行代碼,相鄰的兩個數字相加,得到:
0 1 0 1 1 1 0 2 0 0 1 0 0 1 1 0
對應的 temp 是:
0000 0100 0001 010
經過第二行代碼,相鄰的兩個數字相加,得到:
1 1 2 2 0 1 1 1
對應的 temp 是:
0001 0001 0010 0010 0000 0001 0001 0001
經過第三行代碼,相鄰的兩個數字相加,得到:
2 4 1 2
對應的 temp 是:
0000 0001 0000 0010
經過第四行代碼,相鄰的兩個數字相加,得到:
6 3
對應的 temp 是:
0000 0000 0000 0110 0000 0000 0000 0011
經過第五行代碼,相鄰的兩個數字相加,得到:
9
對應的 temp 是:
00000000000000000000000000001001
結果就是整數 temp 二進制表示中 1 的個數。
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原文標題:三種方法計算二進制中1的個數,最后一種比較炸裂!
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