先决条件:C语言中的按位运算符,竞争性编程的按位hacks,竞争性编程的bit技巧
- 计算从1到n的XOR(直接方法):
// Direct XOR of all numbers from 1 to n int computeXOR(int n) { if (n % 4 == 0) return n; if (n % 4 == 1) return 1; if (n % 4 == 2) return n + 1; else return 0; }
Input: 6 Output: 7
有关详细信息,请参考从1到n的Compute XOR。
- 我们可以快速计算出小于或等于和与XOR相等的数字的组合总数。无需使用循环(蛮力法),我们可以通过数学技巧直接找到它,即
// Refer Equal Sum and XOR for details. Answer = pow(2, count of zero bits)
- 如何知道数字是否为2的幂?
// Function to check if x is power of 2 bool isPowerOfTwo(int x) { // First x in the below expression is // for the case when x is 0 return x && (!(x & (x - 1))); }
有关详细信息,请参阅检查数字是否为2的幂。
- 查找集合中所有子集的XOR。我们可以在O(1)时间内完成。如果给定集合具有多个元素,则答案始终为0。对于具有单个元素的集合,答案是单个元素的值。有关详细信息,请参考所有子集的XOR。
- 我们可以使用GCC在C++中以整数的二进制代码快速找到前导,尾随零和1的数目。这可以通过使用内置函数来完成,即
Number of leading zeroes: builtin_clz(x) Number of trailing zeroes : builtin_ctz(x) Number of 1-bits: __builtin_popcount(x)
有关详细信息,请参阅GCC内置函数。
- 将二进制代码直接转换为C++中的整数。
// Conversion into Binary code// #include
using namespace std; int main() { auto number = 0b011; cout << number; return 0; } Output: 3
- 交换两个数字的最快方法:
a ^= b; b ^= a; a ^= b;
有关详细信息,请参考交换两个数字。
- 翻转数字位的简单方法:可以通过简单的方法完成,只需从所有位均等于1时获得的值中减去数字即可。
例如:Number : Given Number Value : A number with all bits set in given number. Flipped number = Value – Number. Example : Number = 23, Binary form: 10111; After flipping digits number will be: 01000; Value: 11111 = 31;
- 我们可以找到O(1)时间中固定大小整数的最高有效设置位。例如,下面的cocde用于32位整数。
int setBitNumber(int n) { // Below steps set bits after // MSB (including MSB) // Suppose n is 273 (binary // is 100010001). It does following // 100010001 | 010001000 = 110011001 n |= n>>1; // This makes sure 4 bits // (From MSB and including MSB) // are set. It does following // 110011001 | 001100110 = 111111111 n |= n>>2; n |= n>>4; n |= n>>8; n |= n>>16; // Increment n by 1 so that // there is only one set bit // which is just before original // MSB. n now becomes 1000000000 n = n + 1; // Return original MSB after shifting. // n now becomes 100000000 return (n >> 1); }
有关详细信息,请参见查找数字的最高有效置位。
- 我们可以快速检查数字中的位是否处于备用模式(例如101010)。我们计算n ^(n >> 1)。如果n具有备用模式,则n ^(n >> 1)运算将产生仅具有设置位的数字。 ‘^’是按位XOR运算。有关详细信息,请参考检查数字是否具有备用模式中的位。
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