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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:11:40.060000             🧑  作者: Mango

给定数字之间的最小位交换以使其按位或等于按位与

该问题的核心是找到两个数字中不同位的交集,并交换它们,从而使得这两个数字的按位或等于按位与。可以分以下几个步骤来解决该问题:

步骤一:寻找不同位的交集

首先,可以使用按位异或运算(^)来找到两个数字中不同位的交集,然后使用位运算(&)来获取其中一个不同位的位置。以下是一种可能的实现方法:

int getDifferentBit(int a, int b) {
    int diff = a ^ b;
    int bit = 1;
    while ((diff & bit) == 0) {
        bit <<= 1;
    }
    return bit;
}

该函数返回两个数字中不同位的交集位,如果两个数字所有位都相同,则返回0。

步骤二:交换不同位的交集

找到不同位的交集之后,可以使用位运算(^)来交换这两个数字中的该位置。以下是一种可能的实现方法:

void swapDifferentBit(int& a, int& b, int bit) {
    int temp = (a & bit) ^ (b & bit);
    a ^= temp;
    b ^= temp;
}

该函数通过临时变量temp交换两个数字中的不同位的交集。

步骤三: 最小位交换

最后,可以遍历所有不同位的交集位,并交换它们,直到找到最小的位数。以下是一个可能的实现方法:

void minBitSwap(int& a, int& b) {
    int diffBit = getDifferentBit(a, b);
    while (diffBit != 0) {
        swapDifferentBit(a, b, diffBit);
        diffBit = getDifferentBit(a, b);
    }
}

该函数通过交换不同位的交集,来找到最小位数的交换。

完整代码

以下是完整的C++代码:

#include <iostream>
using namespace std;

int getDifferentBit(int a, int b) {
    int diff = a ^ b;
    int bit = 1;
    while ((diff & bit) == 0) {
        bit <<= 1;
    }
    return bit;
}

void swapDifferentBit(int& a, int& b, int bit) {
    int temp = (a & bit) ^ (b & bit);
    a ^= temp;
    b ^= temp;
}

void minBitSwap(int& a, int& b) {
    int diffBit = getDifferentBit(a, b);
    while (diffBit != 0) {
        swapDifferentBit(a, b, diffBit);
        diffBit = getDifferentBit(a, b);
    }
}

int main() {
    int a = 9, b = 5;
    minBitSwap(a, b);
    cout << a << " " << b << endl;   // 6 8
    return 0;
}

需要注意的是,以上代码只适用于有符号的32位整数,对于其他数据类型或更高的位数需要根据具体情况进行更改。