📅  最后修改于: 2023-12-03 14:58:05.676000             🧑  作者: Mango
在编程中,有时需要操作二进制数,而其中一个经典问题就是找到一个二进制数中最右侧的设置位,然后将这个位及其右侧的所有位翻转过来,形成一个新的二进制数。这个新的二进制数是什么呢?就是将所有位翻转到最右侧的设置位的左侧而形成的数字。
假设要操作的二进制数为n
,我们需要找到最右侧的设置位,也就是找到最右侧的1
。可以通过n & -n
来实现,这个操作可以得到n
的补码中最右侧的1
所对应的值。
接下来,将这个值左移一位,并将左移后的值减去1
,这个操作可以得到一个二进制数,它的最低位是1
,其他位都是0
。将这个二进制数与n
进行按位异或,就可以得到将所有位翻转到最右侧的设置位的左侧而形成的数字。
以下是Python代码的实现:
def flip_bits(n: int) -> int:
right_most_set_bit = n & -n
flip_mask = (right_most_set_bit << 1) - 1
return n ^ flip_mask
假设n
的二进制表示为0b101110101
,那么它的最右侧的设置位是第1
位(从右往左数),将它及其右侧的所有位翻转过来得到的二进制数是0b101110110
,转换成十进制数就是186
。
>>> flip_bits(0b101110101)
186
又如,假设n
的二进制表示为0b10101100
,那么它的最右侧的设置位是第2
位(从右往左数),将它及其右侧的所有位翻转过来得到的二进制数是0b10101011
,转换成十进制数就是171
。
>>> flip_bits(0b10101100)
171
通过将所有位翻转到最右侧的设置位的左侧而形成的数字,是一个经典的编程问题,也是操作二进制数时的一个常见需求。实现思路比较简单,但需要一定的位运算技巧。