算法學習筆記(5)-------位運算的tips

在計算機中全部數據都是以二進制的形式儲存的。位運算其實就是直接對在內存中的二進制數據進行操做，所以處理數據的速度很是快。

在實際編程中，若是能巧妙運用位操做，徹底能夠達到四兩撥千斤的效果，正由於位操做的這些優勢，因此位操做在各大IT公司的筆試面試中一直是個熱點問題。

如下就位運算的小訣竅進行總結供本身學習，大部分來自網上的。

1. 交換兩個整數（注意：在編譯器中，針對double或float的位運算會報錯）
   

int swap(int &a, int &b)
{
	if (a != b)
	{
		a ^= b;
		b ^= a;
		a ^= b;
	}
	return 0;
}

咱們能夠這樣理解，第一步a=a^b,第二步b=a^b=(a^b)^b=a^(b^b)=a;第三步:a=a^b=(a^b)^a=(a^a)^b=b，交換完畢，不太理解的話能夠本身寫一個數的二進制進行測試。

1. 變換符號--------變換符號就是將一個數從正數變到負數，從負數變到整數

   例如:8-----00001000，對該數取反，爲11110111+1----11111000------ -8

2. int SignReversal(int a)
   {
   	return (~a + 1);
   }

    求絕對值------

首先判斷這個數是不是負數，將其右移31位，獲得符號位，符號位爲-1則是負數，符號位是0則是正數。由交換符號推導可知，負數專爲整數則位取反+1

int abs(int a)
{
	int flag = (a >> 31);
	return (flag == 0) ? a: (~a + 1);
}

對以上的方法代碼還能夠進行優化，咱們知道，任何一個數與0亦或等於自己，與-1即0XFFFFFFFF亦或至關於位取反，再加一就是對該數交換符號。故代碼能夠以下所寫：

int myAbs(int a)
{
	int flag = (a >> 31);
	return ((a^flag) - flag);
}

高低位交換----------

給出一個無符號的16位數，稱這個數的前8位爲"高位"，後8位爲"低位", 要求將這個數的"高位"轉爲"低位"，「低位」轉爲「高位」。假設這個數的16位爲x1x2x3x4x5x6x7x8 y1y2y3y4y5y6y7y8，將其位右移8位，則高位自動補0，結果爲00000000 x1x2x3x4x5x6x7x8，再將該數位左移8位，其低位自動補0，y1y2y3y4y5y6y7y8 00000000，將這兩個結果亦或便可將高低位交換，代碼以下:

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
template <class T> 
void printBinary(T a)
{
	for (int i=sizeof(a)*8-1; i>=0; i--)
	{
		if ((a >> i) == 1)
			cout <<'1';
		else 
			cout << '0';
		if (i == (sizeof(a)*8-1)/2+1)
			cout <<' ';
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	unsigned short a;
	unsigned short b;
	cin >> a;
	b = ((a>>8)|(a<<8));
	printBinary(a);
	printBinary(b);
	return 0;
}