優(yōu)秀程序員必須知道的20個(gè)位運(yùn)算技巧
更新時(shí)間：2013年09月18日 09:43:01 作者：
掌握簡(jiǎn)單的位運(yùn)算技巧還是必要的，所以今天寫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
一提起位運(yùn)算，人們往往想到它的高效性，無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)，我才開始覺得位運(yùn)算是如此之美，后來讀到 《Hacker's Delight》，感慨到Henry S.Warren把位運(yùn)算運(yùn)用的如此神出鬼沒，很多程序都十分精妙，我覺得在一個(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
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return (1<<31) - 1;//2147483647， 由于優(yōu)先級(jí)關(guān)系，括號(hào)不可省略
}
另一種寫法
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return -(1<<-1) - 1;//2147483647
}
另一種寫法
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getMaxInt(){
return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647
}
二.獲得int型最小值
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getMinInt(){
return 1<<31;//-2147483648
}
另一種寫法
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getMinInt(){
return 1 << -1;//-2147483648
}
三.獲得long類型的最大值
C語(yǔ)言版
復(fù)制代碼 代碼如下:
long getMaxLong(){
return ((unsigned long)-1) >> 1;//2147483647
}
JAVA版
復(fù)制代碼 代碼如下:
long getMaxLong(){
return ((long)1<<127)-1;//9223372036854775807
}
獲得long最小值，和其他類型的最大值，最小值同理.
四.乘以2運(yùn)算
復(fù)制代碼 代碼如下:
int mulTwo(int n){//計(jì)算n*2
return n<<1;
}
五.除以2運(yùn)算
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
int divTwoPower(int n,int m){//計(jì)算n/(2^m)
return n>>m;
}
七.除以2的m次方
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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?？迹?/STRONG>
C語(yǔ)言版
復(fù)制代碼 代碼如下:
void swap(int *a,int *b){
(*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);
}
通用版（一些語(yǔ)言中得分開寫）
復(fù)制代碼 代碼如下:
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）
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
int getAverage(int x, int y){
return (x+y) >> 1;
｝
另一種寫法
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
十八.從低位到高位,取n的第m位
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
-~n
計(jì)算n-1
復(fù)制代碼 代碼如下:
~-n
取相反數(shù)
復(fù)制代碼 代碼如下:
~n + 1;
另一種寫法
復(fù)制代碼 代碼如下:
(n ^ -1) + 1;
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;
復(fù)制代碼 代碼如下:
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
復(fù)制代碼 代碼如下:
return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);
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