位运算应用
来源:互联网 发布:mysql in查询效率 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 05:54
1.移位运算避免乘法
使用移位运算来避免乘法运算是一种常用技巧,不过乘数必须都是正整数,而且必须至少有一个是 2 的 n 次方,例如:2,4,8,16,32……移位运算的特点是速度快,而乘法运算速度较慢,把乘法运算转化为移位运算可以稍微提高程序运行效率。例如:
num *= 32;
等同于
num <<= 5; /* 2 的 5 次方等于 32 */
如果乘数不是 2 的 n 次方,我们可以把乘数分解成几个 2 的 n 次方的和:
num *= 20;
等于
num *= (16 + 4);
等于
num = num * 16 + num * 4;
等于
num = (num << 4) + (num << 2);
不过,现在的编译器很聪明,它们会代替我们做这种优化。也就是说,如果我们写的语句是:
num *= 100;
编译器会把这个语句优化为:
num = (num << 6) + (num << 5) + (num << 2);
所以,我们没有必要手工进行这种优化,因为编译器会替我们完成。而且,就算进行了这种优化,速度也不会有太大提高。我们应该把精力用来改进算法,一个好的算法可以让程序运行效率大大提高!
2.位运算的一些应用
移位运算与位运算结合能实现许多与位串运算有关的复杂计算。设变量的位自右至左顺序编号,自0位至15位,有关指定位的表达式是不超过15的正整数。以下各代码分别有它们右边注释所示的意义:
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数,尤其是对大数的判断
a&1 == 0 偶数
a&1 == 1 奇数
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int))
a>>k&1
(3) 将int型变量a的第k位清0
a=a&~(1<<k)
(4) 将int型变量a的第k位置1
a=a|(1<<k)
(5) int型变量循环左移k次
a=a<<k|a>>16-k (设sizeof(int)=16)
(6) int型变量a循环右移k次
a=a>>k|a<<16-k (设sizeof(int)=16)
(7) 实现最低n位为1,其余位为0的位串信息:
~(~0 << n)
(8)截取变量x自p位开始的右边n位的信息:
(x >> (1+p-n)) & ~(~0 << n)
(9)截取old变量第row位,并将该位信息装配到变量new的第15-k位
new |= ((old >> row) & 1) << (15 – k)
(10)设s不等于全0,代码寻找最右边为1的位的序号j:
for(j = 0; ((1 << j) & s) == 0; j++) ;
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