如何理解x&(-x)和x&(x-1)
2021年初赛首次涉及位运算,涉及到两个很经典的位运算:
- x&(-x):保留二进制下最后出现的1的位置,其余位置置0(即一个数中最大的$2^n$次幂的因数)。
- x&(x-1):消除二进制下最后出现1的位置,其余保持不变。
比如 ** 8 & (-8) = 8,因为8的因数,有8 = 222所有最大是222 6 & (-6)= 2,因为6的因数,有6 = 23所有最大是2 12&(-12)= 4,因为12的因数,有12 = 223所有最大是22 具体分析如下: 我们可以从看待字符串的角度去思考这件事。 二进制下的数字都可以写成(A)1(B)的形式,其中A表示一串01字符串,1表示从右向左的出现的第一个数字1,B表示空(奇数)或者是连续的0(偶数),即:
偶数:(A)1(00…0) 奇数:(A)1
- ** 对于x&(-x)** 用法1: 第一,用来判断二级制1的个数 AcWinner 850.二进制中1的个数 II -x 的运算是,对x所有位置(包括符号位)取反+1,即变形如下(Ā表示所有位置取反): (这里有个误区,我们常常讲的是负数的补码是,在负数的原码基础上除了符号位外,其他所有位取反再加1)
偶数:(Ā)0(11…1) + 1 = (Ā)1(00…0) 奇数:(Ā)0 + 1 = (Ā)1 所以,x&(-x)即: 偶数:(Ā)1(00…0) & (A)1(00…0) = (00…0)1(00…0) 奇数:(Ā)1 & (A)1 = (00…0)1
- 对于x&(x-1) 有两种用法,
- 第一,用来判断该数二进制中1的个数;AcWinner 859. 街灯
- 第二,用来 x&(x-1) ==0 判断是否是2的幂。AcWinner 857. 宰相的麦子
x-1变形如下: 偶数:(A)1(00…0) - 1 = (A)0(11…1) 奇数:(A)1-1 = (A)0 所以,x&(x-1)即:
偶数:(A)0(11…1) & (A)1(00…0) = (A)0(00…0) 奇数:(A)0 & (A)1 = (A)0
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