关闭最右边的设置位|套装2

简介

在编程中，我们经常需要处理二进制数，其中每一位都代表着一个状态或者开关。当我们需要关闭二进制数中最右边的设置位时，可以使用位运算中的与运算（&）和减一运算（-1）来实现，这也被称为清除最低位。而当我们遇到多个二进制数都需要进行这样的操作时，我们可以将其制作成一个套装（类），方便我们的调用和修改。

本篇文章将介绍如何制作一个套装2，其中包含清除最低位的功能。

代码实现

类的定义

class BitSuit2:
    def __init__(self, *args):
        self.bits = list(args)

这里我们使用了可变参数，方便用户输入不同位数的二进制数。

清除最低位

方法1：与运算

def clear_lowest1(self):
    for i in range(len(self.bits)):
        self.bits[i] &= (self.bits[i] - 1)

这里使用了一个特殊的性质：

假设 a 的二进制表示中最右边的 1 在第 k 位（如 a = 11，二进制表示为 1011，那么 k = 1），

则 a - 1 的二进制表示为：最右边的 1 变成了 0，最右边的 1 右边的 0 全部变成了 1，

其余位保持不变，也就是说，a - 1 = 10...010...0（k - 1 个 1）。

那么，a & (a - 1) 的结果就是：最右边的 1 以及它右边的所有位都变为 0，其他位保持不变。

例如：a = 11（1011），a - 1 = 10（1010），a & (a - 1) = 8（1000）。

方法2：减一运算

def clear_lowest2(self):
    for i in range(len(self.bits)):
        self.bits[i] -= (self.bits[i] & -self.bits[i])

这里使用了另一个特殊的性质：

将一个数减去 1，则其最右边的 1 变成 0，其右边的 0 全部变成 1，其余位保持不变。

例如：11 - 1 = 10（1010），10 - 1 = 9（1001）。

然后将原数与减一的结果进行与运算，就可以将最右边的 1 清零。

例如：11 & 10 = 10（1010），10 & 9 = 8（1000）。

结束语

以上便是制作清除最低位的套装2的全部代码实现，通过将其封装成一个类，我们可以非常方便地调用和维护。