转：位运算，常见用法集

位运算神马的，最给力了，当你的复杂度优化到不能再优的时候，你还可以考虑位运算，把本来小时级别的运算提高到秒级别。

比如6400个bool值向量，你要窜位比较相似度O(n^2)复杂度不能再优化的情况下，需要6400*6400=4千万次比较，如果变成Ulong 64位的，每次O(1)比较64位，就可以把复杂度压缩到O(n^2/64/64)，时间压缩4000倍！

本来小时级别的运算提高到秒级别。

参考我另外一个文章，位运算技巧总结：

http://blog.csdn.net/superdullwolf/archive/2009/10/10/4649080.aspx

下面是C#的一些实验。

using System;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace WindowsFormsApplication1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //TestBitOpration();
            //swap();
            //Judge();
            //MeanInt();
            //power();
            //abs();
            //mod();// 没有得出正确的输出
            //multi();// 不够完美
            //division();
            //oppo();
            comple();
        }
        private void swap()
        {
            int op1 = 31, op2 = 33;
            //  位运算实现交换操作
            //先做出俩个整数的异或，交换时和另外一个再做次异或就可实现交换了
            op1 = 31 ^ 33 ^ 31;       //op1变成33
            op2 = 31 ^ 33 ^ 33;     //op2变成31 
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op1));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op2));
        }

        public void TestBitOpration()
        {

            //二进制位运算
            int op1 = op2 = 8;//1000
            op1 = op1 ^ 1;  //和1做异或时，奇数减1，偶数加1 1001
            op2 = op2 & 1;  //都为1的才为1；0
            op1 = op1 | 1;  //有一个为1就为1；1001
            op1 = op1 << 1; //10010
            op2 = op2 << 1; //0

            this.richTextBox1.AppendText(Convert.ToString(op1, 2) + "\n");
            // this.richTextBox1.AppendText(Convert.ToString(op2, 2) + "\n"); 

            /*
            //提取某个整数的某一二进制位
            int [] kbit=new int[sizeof(int)];
            int k;
            for (k = 0; k <=sizeof(int); k++)
            {
                kbit[k] = op1 >> k & 1;
                MessageBox.Show(Convert.ToString(kbit[k]));
            }
             */
            //对int型变量的第3位清0or1
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op1, 2));
            op1 = op1 & ~(1 << 3); //置0  向左移三位，是第四位
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op1, 2));
            op1 = op1 | (1 << 3);//置1
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op1, 2));


        }

        private void Judge()
        {
            //判断奇数还是偶数
            int op = 8;
            string output = "";
            if ((op & 1) == 0)
            {
                output = "op is 偶数";
                MessageBox.Show(output);
            }
            if ((op & 1) == 1)
            {
                output = "op is 奇数";
                MessageBox.Show(output);
            }
        }
        private void MeanInt()
        {
            //计算整数的平均值
            int mean, op1 = 8, op2 = 18;
            mean = (op1 & op2) + ((op1 ^ op2) >> 1);//还没想明白原理
            MessageBox.Show(Convert.ToString(mean));

        }
        //判断op>0 是不是2 的整数幂
        private void power()
        {
            int op = 18;
            string output = "";
            if ((op & (op - 1)) == 0)
                output = "op 是2的整数幂";
            else
                output = "op 不是2的整数幂";
            MessageBox.Show(output);
        }
        private void abs()
        {
            //绝对值运算，原理还没掌握
            int abs, op = -18;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op));
            abs = op >> 31;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(abs));
            abs = (op ^ abs) - abs;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(abs));
        }

        private void mod()
        {
            int a = 65, n = 3;
            int c;
            c = a % (2 ^ n);
            MessageBox.Show(Convert.ToString(c));
            c = a & (2 ^ n - 1);
            MessageBox.Show(Convert.ToString(c));
        }
        private void multi()
        {
            int op1 = 8, n = 2;
            int result;
            result = op1 * 4;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(result));
            result = op1 << n;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(result));
        }
        private void division()
        {
            int op1 = 8, n = 2;
            int result;
            result = op1 / 4;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(result));
            result = op1 >> n;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(result));

        }
        private void oppo()
       {
            int op=9;
            int result=(~op+1);
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(result));          
       }
        private void comple()
        {
            int op1=9, op2,op3,op4;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op1,2));
            op2 = ~op1;
            op3 = ~op1 + 1;
            op4 = (1 >> 32) - 9;
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op2,2));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op3,2));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op3));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(-9, 2));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op4));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(op4,2));
            MessageBox.Show(Convert.ToString(-2,2));
        }

        public static bool Is1AtKPos(ulong u, int k)
        {
            return ((u >> (k - 1)) & 1ul) == 1ul;
        }

        //判断一个ulong数字里有几个1
        public static int MatchDegree(ulong u)
        {
            u = (u & 0x5555555555555555) + ((u >> 1) & 0x5555555555555555);
            u = (u & 0x3333333333333333) + ((u >> 2) & 0x3333333333333333);
            u = (u & 0x0F0F0F0F0F0F0F0F) + ((u >> 4) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0F);
            u = (u & 0x00FF00FF00FF00FF) + ((u >> 8) & 0x00FF00FF00FF00FF);
            u = (u & 0x0000FFFF0000FFFF) + ((u >> 16) & 0x0000FFFF0000FFFF);
            u = (u & 0x00000000FFFFFFFF) + ((u >> 32) & 0x00000000FFFFFFFF);
            return Convert.ToInt32(u);
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        public int op2 { get; set; }

        private void richTextBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)
        {

        }
    }


}