n&(n-1)的用途


最近做LeetCode上面的題目,發現很多題目都用到了n&(n-1)。感覺真是神通廣大,下面就目前所看到的一些用途總結一下:

1,求一個int類型數是否為2的冪

當n=4時,二進制為:0100

   n-1=3,二進制為:0011

則:n&(n-1)==0

當n=8時,為1000

n-1=7,為0111

則n&(n-1)==0

再舉個反例:當n=5,為0101

n-1為0100

則n&(n-1)=0100=4!=0

從上面我們可以看出,凡是2的冪,均是二進制數的某一高位為1,且僅此高位為1,比如4,0100;8,1000。那么它的n-1就變成了1所處的高位變成0,剩余低位變成1,如4-1,0011,8-1,0111,那么n&(n-1)必為0

也就是n&(n-1)==0

2,一個數的二進制中有多少位為1

while(n>0){

count++;

n = n&(n-1);

}

這個原理有點類似於2的冪,大家可以自己動手試試,文字的解釋永遠無法戰勝自己的親身實踐

3,一個數是否為4的冪

一個數是4的冪,那么必然是2的冪,反之,則不然

那么首先確定條件n&(n-1)==0,確定出該數是否為2的冪,這就找到了一項必要條件

剛才說了一個數是2的冪卻不一定是4的冪,比如2,8,32等這些都是2的級數次方

但是,我們可以發現,2的偶數次方,比如2^0=1,2^2=4,2^4=16,這些數減去1,都能被3整除,而2的奇數次方的數減去1之后無法被3整除,不信可以試試

這樣的話,我們就可以很容易找到4的冪的充要條件,即 n>0 && ((n&(n-1))==0) && ((n-1)%3==0)

4,接下來還有一些可以用到符號&運算的例子,比如求一個數32位二進制的倒序

int result =0;

for(int i=0;i<32;i++){

       result<<=1;//result先左移一位,低位補0

       result = result+(n&1);

     n>>=1;//n右移一位,高位補0

}

5,將一個數表示為16進制,並返回相應字符串

if(n==0) return "0";

String  result ="";

String[] map={"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"};

while(n!=0){

result = map[n&15]+result;

n>>=4;

}

好了,暫時就這么多,以后遇到了再補上。


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