面试题目——《CC150》位操作

package cc150.bit;

public class UpdateBits {

//面试题5.1：给定两个32位的整数N与M，以及表示比特位置的i与j。
//编写一个方法，将M插入N，使得M从N的第j位开始，到第i位结束
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
UpdateBits ub = new UpdateBits();
System.out.println(ub.updateBits(1,1,2,4));
}

public int updateBits(int n,int m,int i,int j){	//M插入N,i为右边第i位，j为右边第j位
int allOnes = ~0;		//一串1	,~0连符号位都是１
int left = allOnes << (j+1);
int right = (1 << i) -1;
int mask = left | right;		//置零了从第i位到第j位
int n_clear = n & mask;	//把n置零
int m_shifted = m << i;	//把ｍ左移动i位对其
//return Integer.toBinaryString(mask);
return n_clear | m_shifted;			//返回合并后的值
}

}

package cc150.bit;

public class BinDecimal {

//面试题5.2: 给定一个介于0和1之间的实数（如0.72），类型为double，打印它的二进制表示。
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
BinDecimal bd = new BinDecimal();
System.out.println(bd.printBin(0.625));		//0.5+0.125
}

public String printBin(double num) {
// write code here
if(num >= 1 || num <= 0)
return "ERROR";
StringBuffer bf = new StringBuffer();
while(num > 0){
if(bf.length() >= 32)
return "ERROR";
double result = num * 2;	//在循环中不断×2，如果大于1就减去1
if(result >=1){
bf.append(1);
num = result - 1;
}else{						//如果没有大于1，就把result赋值给num，继续×2
bf.append(0);
num = result;
}
}
return "0."+bf.toString();
}
}

package cc150.bit;

public class CloseNumber {

public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
CloseNumber cn = new CloseNumber();
System.out.println(Integer.toBinaryString(cn.getPre(13948)));
System.out.println(Integer.toBinaryString(13948));
}

public int[] getCloseNumber(int x) {
// write code here
int[] result = null;
int a = getPre(x);
int b = getNext(x);
if(a != -1 && b != -1){
result = new int[2];
result[0] = a;
result[1] = b;
return result;
}
else if(a != -1 && b == -1){
result = new int[1];
result[0] = a;
return result;
}
else if(a == -1 && b != -1){
result = new int[1];
result[0] = b;
return result;
}
return result;
}

public int getNext(int n){
int c = n;
int c0 = 0;			//计算最右边的1的位置，都是从0开始计数
int c1 = 0;			//计算非尾部的最右边的0的位置，是去掉尾部的0之后的位置
while(((c & 1) == 0) && (c != 0)){	//当最后一位是1或者c等于0的时候停止
c0++;
c >>= 1;				//右移并用1填充
}

while((c & 1) == 1){	//因为上一步已经把最右边所有的零去掉，所以这里计算最右边的0的位置
c1++;
c >>= 1;
}

if(c0 + c1 == 31 || c0 + c1 == 0)
return -1;

int p = c0+c1;		//计算非尾部的最右边的0的位置

n |= (1 << p);		//把非尾部的最右边的0翻转成1，计算大于的那个值
n &= ~((1 << p) - 1);		//将p右边的所有位清0
n |= (1 << (c1-1)) - 1;		//在右边插入(c1-1)个1

return n;
}

public int getPre(int n){
int temp = n;
int c0 = 0;		//计算最右边1的位置，是去掉尾部的1之后的位置
int c1 = 0;		//计算最右边0的位置
System.out.println("n="+Integer.toBinaryString(n));

while((temp & 1) == 1){	//计算最右边0的位置
c1++;
temp >>= 1;
}
System.out.println("c1="+Integer.toBinaryString(c1));

if(temp == 0)
return -1;

while(((temp & 1) == 0) && (temp != 0)){//当最后一位是1或者c等于0的时候停止
c0++;																//计算最右边1的位置，去掉了尾部的1之后的位置
temp >>= 1;
}
System.out.println("c0="+Integer.toBinaryString(c0));

int p = c0+c1;						//计算最右边1的位置
n &= ((~0) << (p+1));			//将p右边的所有位清0（包括p），p是非尾部的最右边的1
System.out.println("清零后："+Integer.toBinaryString(n));

int mask = (1 << (c1 + 1)) - 1;		//c1+1个1，清零之后，需要补充c1+1个1
System.out.println("补充1的个数："+Integer.toBinaryString(mask));

n |= (mask << (c0 - 1));						//需要补充的1多大能是多少，然后和清零后的合并
System.out.println("需要补充的1多大能是多少："+Integer.toBinaryString(mask << (c0 - 1)));

return (n);
}

}

package cc150.bit;

public class Transform {

public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
Transform tf = new Transform();
System.out.println(tf.calcCost(2,1));
}

public int calcCost(int A, int B) {
// write code here
int count = 0;
int c = A ^ B;
for(int i=c;i != 0;i=i >> 1)
count += i & 1;
return count;
}

}

package cc150.bit;

public class Exchange {

public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
Exchange ec = new Exchange();
System.out.println(ec.exchangeOddEven(2));
}

public int exchangeOddEven(int x) {
// write code here
return ((x & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((x & 0x55555555) << 1);	//0xaaaaaaaa是提取1010，0x55555555是提取0101
//1010右移，0101左移
}

}

package cc150.bit;

public class Finder {

public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
int[][] a = {{0},{1,0},{0,1},{0,0,1},{1,0,1}};	//少了1,1
Finder fd = new Finder();
System.out.println(fd.findMissing(a,5));
}

public int findMissing(int[][] numbers, int n) {
// write code here
for(int i = 0; i < n; i ++)					//注意数组的长度只有n-1
if(i % 2 != numbers[i][0]){		//按顺序必定是最后一位奇偶交替
return i;
}
return n;
}

}

package cc150.bit;

public class Render {

public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
int[] a = {0,0,0,0,0,0};
Render rd = new Render();
for(int i=0;i<a.length;i++)
System.out.println(rd.renderPixel(a, 0, 47)[i]);
}

public int[] renderPixel(int[] screen, int x, int y) {
// write code here
for(int i = x; i < y + 1; ++i){
screen[i / 8] |= 1 << (i % 8);		//screen中一个元素代表8位，i%8求出每8位中哪一位是1，并左移到相应位置准备合并
}
return screen;
}

}