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比特操纵技巧

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计算数据二进制表示中1的个数

比如3(112)有2个,4(1002)有1个,0(02)有0个。

最直接的方法当然是每次将其右移一位,若移出的比特为1则加1。它时间复杂度正比于数据宽度。还有一种更简单的方法如下所示:

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int count_ones(unsigned int x)
{
    int sum = 0;           // Count how many ones in x.
    while (x != 0) {
        sum++;
        x = x & (x-1);     // 这句是关键。
    }
    return sum;
}

注意上面第6行代码是关键。它的作用是将x最右边的比特1置为0,直到x变为0。它的时间复杂度正比于x中比特1的个数。

当然,还有更快的算法。我们可以将问题的答案存在一张表里,通过查表法乃解决,相 当于通过空间来换取时间。比如,我们可以把一个字节的所有情况(共256个)存在一 张表格中,这样我们可以每次处理一个字节,这比上面的算法要快得多,当然也要更多 的空间。

另见:智慧碰撞(求二进制数中1的个数).

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