【笔记】位运算技巧

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一.获得int型最大值

代码代码如下:

int getMaxInt() {
return (1<<31) - 1; //2147483647， 由于优先级关系，括号不可省略
}

另一种写法

代码代码如下:

int getMaxInt() {
return -(1<<-1) - 1;    //2147483647
}

另一种写法

代码代码如下:

int getMaxInt() {
return ~(1<<31);//2147483647
}

C语言中不知道int占几个字节时候

代码代码如下:

int getMaxInt(){

return ((unsigned int)-1) >> 1;//2147483647

}

二.获得int型最小值

复制代码代码如下:

int getMinInt() {
return 1<<31;   //-2147483648
}

另一种写法

代码代码如下:

int getMinInt(){

return 1 << -1;//-2147483648

}

三.获得long类型的最大值

C语言版

代码代码如下:

long getMaxLong() {
return ((unsigned long)-1) >> 1;    //2147483647
}

JAVA版

代码代码如下:

long getMaxLong() {
return ((long)1<<127)-1;    //9223372036854775807
}

获得long最小值，和其他类型的最大值，最小值同理.

四.乘以2运算

代码代码如下:

int mulTwo(int n) { //计算n*2
return n<<1;
}

五.除以2运算

代码代码如下:

int divTwo(int n) { //负奇数的运算不可用
return n>>1;    //除以2
}

六.乘以2的m次方

代码代码如下:

int divTwoPower(int n,int m){   //计算n/(2^m)
return n>>m;
}

七.除以2的m次方

代码代码如下:

int divTwoPower(int n,int m) {  //计算n/(2^m)
return n>>m;
}

八.判断一个数的奇偶性

代码代码如下:

boolean isOddNumber(int n) {
return (n & 1) == 1;
}

九.不用临时变量交换两个数

C语言版

代码代码如下:

void swap(int *a,int *b) {
(*a)^=(*b)^=(*a)^=(*b);
}

通用版（一些语言中得分开写）

代码代码如下:

a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;

十.取绝对值

代码代码如下:

int abs(int n){
return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
}
/* n>>31 取得n的符号，若n为正数，n>>31等于0，若n为负数，n>>31等于-1
若n为正数 n^0=0,数不变，若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码，然后进行异或运算，
结果n变号并且为n的绝对值减1，再减去-1就是绝对值 */

十一.取两个数的最大值

通用版

复制代码代码如下:

int max(int a,int b) {
return b&((a-b)>>31) | a&(~(a-b)>>31);
// 如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1
}

C语言版

代码代码如下:

int max(int x,int y) {
return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
/*如果x<y x<y返回1，否则返回0， 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变*/
}

十二.取两个数的最小值

通用版

代码代码如下:

int min(int a,int b) {
return a&((a-b)>>31) | b&(~(a-b)>>31);
// 如果a>=b,(a-b)>>31为0，否则为-1
}

C语言版

代码代码如下:

int min(int x,int y) {
return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
// 如果x<y x<y返回1，否则返回0，
// 与0做与运算结果为0，与-1做与运算结果不变
}

十三.判断符号是否相同

代码如下:

boolean isSameSign(int x, int y) {
return (x ^ y) > 0;
// true 表示 x和y有相同的符号， false表示x，y有相反的符号。
}

十四.计算2的n次方

代码
4000
代码如下:

int getFactorialofTwo(int n) {  //n > 0
return 2<<(n-1);        //2的n次方
}

十五.判断一个数是不是2的幂

代码代码如下:

boolean isFactorialofTwo(int n) {
return (n & (n - 1)) == 0;
// 如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....
// 所以做与运算结果为0
}

十六.对2的n次方取余

代码代码如下:

int quyu(int m,int n) { //n为2的次方
return m & (n - 1);
// 如果是2的幂，n一定是100... n-1就是1111....
// 所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位
}

十七.求两个整数的平均值

代码代码如下:

int getAverage(int x, int y) {
return (x+y) >> 1;
｝

另一种写法

代码代码如下:

int getAverage(int x, int y) {
return ((x^y) >> 1) + (x&y);
// (x^y) >> 1得到x，y其中一个为1的位并除以2，
// x&y得到x，y都为1的部分，加一起就是平均数了
}

下面是三个最基本对二进制位的操作

十八.从低位到高位,取n的第m位

代码代码如下:

int getBit(int n, int m) {
return (n >> (m-1)) & 1;
}

十九.从低位到高位.将n的第m位置1

代码代码如下:

int setBitToOne(int n, int m) {
return n | (1<<(m-1));
// 将1左移m-1位找到第m位，得到000...1...000
// n在和这个数做或运算
}

二十.从低位到高位,将n的第m位置0

代码代码如下:

int setBitToZero(int n, int m) {
return n & ~(1<<(m-1));
// 将1左移m-1位找到第m位，取反后变成111...0...1111
// n再和这个数做与运算
}

另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧，一些也是位运算的常识（面试也许会遇到）

计算n+1

代码代码如下:

-~n

计算n-1

代码代码如下:

~-n

取相反数

代码代码如下:

~n + 1;

另一种写法

代码代码如下:

(n ^ -1) + 1;
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;

代码代码如下:

x = a ^ b ^ x;

sign函数，参数为n，当n>0时候返回1，n<0时返回-1，n=0时返回0

复制代码代码如下:

return !!n - (((unsigned)n>>31)<<1);