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And

and运算通常用于二进制取位操作,例如一个数 and 1的结果就是取二进制的最末位。这可以用来判断一个整数的奇偶,二进制的最末位为0表示该数为偶数,最末位为1表示该数为奇数

相同位的两个数字都为1,则为1;若有一个不为1,则为0

00111

  11100   (&;或者and

  ----------------

00100

 

Or

or运算通常用于二进制特定位上的无条件赋值,例如一个数or 1的结果就是把二进制最末位强行变成1。如果需要把二进制最末位变成0,对这个数or 1之后再减一就可以了,其实际意义就是把这个数强行变成最接近的偶数。

  相同位只要一个为1即为1

  00111

  11100   (|或者or

  ----------------

11111

XOR

异或的符号是

  xor运算通常用于对二进制的特定一位进行取反操作,因为异或可以这样定义:01异或0都不变,异或1则取反。

  xor运算的逆运算是它本身,也就是说两次异或同一个数最后结果不变,即(a xor b) xor b = axor运算可以用于简单的加密,比如我想对我MM1314520,但怕别人知道,于是双方约定拿我的生日19880516作为密钥。1314520 xor 19880516 = 20665500,我就把20665500告诉MMMM再次计算20665500 xor 19880516的值,得到1314520,于是她就明白了我的企图。

  相同位不同则为1,相同则为0

  00111

  11100

  (^或者xor

  ----------------

11011

 

xor的逆运算是它本身,于是我们就有了一个看起来非常诡异的swap过程:

  a=a ^ b;

  b=a ^ b;

  a=a ^ b;

注意:位运算版本的交换两数不适用于一个数的自我交换。

 

 

Not

not运算的定义是把内存中的01全部取反。使用not运算时要格外小心,你需要注意整数类型有没有符号。如果not的对象是无符号整数(不能表示负数),那么得到的值就是它与该类型上界的差,因为无符号类型的数是用00$FFFF依次表示的。如果not的对象是有符号的整数,情况就不一样了,稍后我们会在整数类型的储存小节中提到。

 

<< 

  a<<b就表示把a转为二进制后左移b位(在后面添b0)。例如100的二进制为1100100,而110010000转成十进制是400,那么100 << 2 = 400。可以看出,a shl b的值实际上就是a乘以2b次方,因为在二进制数后添一个0就相当于该数乘以2

  通常认为a << 1a * 2更快,因为前者是更底层一些的操作。因此程序中乘以2的操作请尽量用左移一位来代替。

  定义一些常量可能会用到<<运算。你可以方便地用1 << 16 - 1来表示65535。很多算法和数据结构要求数据规模必须是2的幂,此时可以用<<来定义Max_N等常量。

>> 

>>相似,a >> b表示二进制右移b位(去掉末b位),相当于a除以2b次方(取整)。我们也经常用>> 1来代替/2,比如二分查找、堆的插入操作等等。想办法用>>代替除法运算可以使程序效率大大提高。最大公约数的二进制算法用除以2操作来代替慢得出奇的mod运算,效率可以提高60%

 

 

 

常见运算

去掉最后一位 | (101101->10110) | x >> 1

  在最后加一个0 | (101101->1011010) | x << 1

  在最后加一个1 | (101101->1011011) | x << 1+1

  把最后一位变成1 | (101100->101101) | x | 1

  把最后一位变成0 | (101101->101100) | x | 1-1

  最后一位取反 | (101101->101100) | x ^ 1

  把右数第k位变成1 | (101001->101101,k=3) | x | (1 << (k-1))

  把右数第k位变成0 | (101101->101001,k=3) | x & ^ (1 << (k-1))

  右数第k位取反 | (101001->101101,k=3) | x ^ (1 << (k-1))

  取末三位 | (1101101->101) | x and 7

  取末k位 | (1101101->1101,k=5) | x & (1 << k-1)       //注意不是1<<(k-1)

  取右数第k位 | (1101101->1,k=4) | x >> (k-1) & 1

  把末k位变成1 | (101001->101111,k=4) | x | (1 << k-1)

  末k位取反 | (101001->100110,k=4) | x ^ (1 << k-1)

  把右边连续的1变成0 | (100101111->100100000) | x & (x+1)

  把右起第一个0变成1 | (100101111->100111111) | x | (x+1)

  把右边连续的0变成1 | (11011000->11011111) | x | (x-1)

  取右边连续的1 | (100101111->1111) | (x ^ (x+1)) >> 1

  去掉右起第一个1的左边 | (100101000->1000) | x & (x ^ (x-1))

  最后这一个在树状数组中会用到。

  PascalC中的16进制表示

Pascal中需要在16进制数前加$符号表示,C中需要在前面加0x来表示。这个以后我们会经常用到。

 

posted on 2012-10-29 13:41  飞宏风  阅读(174)  评论(0编辑  收藏  举报