位运算实现加法

来源:互联网 发布:数据火影 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 15:43

越是简单的东西,越显艺术,见证一句话,简单就是美,就像计算机中的0和1,同样,位运算虽看起来简单,但如若能熟练运用,也会很神奇。有感于一些位运算的算法,看过之后不觉拍案叫好,同时也在网上找到了一篇很好的文章,遂记于此。


原文链接地址如下:

http://cruiserzpt99.blog.163.com/blog/static/6652492820132811316709/

思路:
考虑一个普通的加法计算:5+17=22

在十进制加法中可以分为如下3步进行:
    1. 忽略进位,只做对应各位数字相加,得到12(个位上5+7=12,忽略进位,结果2);
    2. 记录进位,上一步计算中只有个位数字相加有进位1,进位值为10;
    3. 按照第1步中的方法将进位值与第1步结果相加,得到最终结果22。

下面考虑二进制数的情况(5=101,17=10001):
仍然分3步:
    1. 忽略进位,对应各位数字相加,得到10100;
    2. 记录进位,本例中只有最后一位相加时产生进位1,进位值为10(二进制);
    3. 按照第1步中的方法将进位值与第1步结果相加,得到最终结果10110,正好是十进制数22的二进制表示。

接下来把上述二进制加法3步计算法用位运算替换:
    第1步(忽略进位):0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=0,典型的异或运算。
    第2步:很明显,只有1+1会向前产生进位1,相对于这一数位的进位值为10,而10=(1&1)<<1。
    第3步:将第1步和第2步得到的结果相加,其实又是在重复这2步,直到不再产生进位为止。

Java实现如下:
public static int add( int number_1, int number_2 ){int sum = 0;int carry = 0;do{sum = number_1 ^ number_2;carry = ( number_1 & number_2 ) << 1;number_1 = sum;number_2 = carry;}while ( carry != 0 );return sum;}

还有一篇博客,写的很全:

http://www.cnblogs.com/luowei010101/archive/2011/11/24/2261575.html

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