代码如下:
1 #include <iostream> //将十进制数转化为二进制数,位运算的取位操作 2 using namespace std; 3 int main() 4 { 5 unsigned short i; 6 cout << "请输入一个小于65536的正整数" << endl; 7 cin >> i; 8 for(int j=15; j >= 0; j--) 9 { 10 if ( i & ( 1 << j) ) cout << "1"; 11 else cout << "0"; 12 } 13 cout << endl;
14
15 return 0; 16 }
分析:
分析一下这个程序的算法原理,顺便复习一下位运算的奇妙吧。
这是一个将无符号十进制数转化为标准16位二进制数的程序。
程序的主体部分,for语句从15递减到0,一共16次对二进制数的每一位的判断作操作。循环体内部的条件判断用到了位运算中的&运算(与运算)和<<运算(左移运算)。<<运算表示把1的二进制形式整体向左移j位,左移后低位补0,移出的高位部分被舍弃。例如,当j为15时,表达式(1<<j)的值为1000000000000000;当j为10时,值为0000010000000000。
所以i&(1<<j)的值相当于把i的二进制的第j位取出来(i的第j位与(1<<j)的第j位(由上述可以,为1)作与运算,只有当i的第j位为1时值为真)。循环后既得i的二进制形式。
有的童鞋可能觉得用mod(取余)运算照样可以达到效果,但是位运算的“个性”就决定了它直接对数据的二进制形式进行操作的快捷性(一般计算机的数据存储基本形式为二进制形式),两个相同算法的程序,用了位运算后会使程序速度上有提高。
类似的 LeetCode 上的第一题 :
Number of 1 Bits
Write a function that takes an unsigned integer and returns the number of ’1' bits it has (also known as the Hamming weight).
For example, the 32-bit integer ’11' has binary representation 00000000000000000000000000001011
, so the function should return 3.
Credits:
Special thanks to @ts for adding this problem and creating all test cases.
算整数 n 的 Hamming weight,也就是其二进制位中非零位的个数。
AC代码:
1 int hammingWeight(uint32_t n) { 2 int i, ans=0; 3 for (i=31; i>=0; i--) 4 { 5 if (n & (1 << i)) ans++; 6 } 7 return ans; 8 }
LeetCode 上的第二题:
Reverse Bits
Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.
For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as 00111001011110000010100101000000).
Follow up:
If this function is called many times, how would you optimize it?
Related problem: Reverse Integer
Credits:
Special thanks to @ts for adding this problem and creating all test cases.
AC代码:
1 uint32_t reverseBits(uint32_t n) { 2 int i; 3 uint32_t ans; 4 5 if (n & 1) ans=1; 6 else ans=0; 7 for (i=1; i<=31; i++) 8 { 9 ans <<= 1; 10 if ((n & (1 << i))) ans |= 1; 11 } 12 13 return ans; 14 }