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【C位运算&基础+面试题】位运算中阶详解及面试题

2023-02-25 18:20:23 时间

❤️山顶的风景很美❤️

本篇基础:需要你要对正负数的二进制序列的原反补码有所了解。

测试题: 先来一道测试题看看你究竟掌握了没有:

品茗股份有限公司的一道面试题

不使用第3个变量的情况下,交换2个数的大小。 例如: 交换前:a=3,b=5; 交换后:a=5,b=3;

给你几分钟,如果做不出来的话,就听博主给你娓娓道来。(?答案在文末)

文章目录

一. 按(二进制)位操作符

正数和负数需先转换成相应的二进制的补码,再进行移位运算

操作对象:补码

1-1.左移操作符<<(乘法)

?用法:

int a=7<<1;//为例

?规则:

将a的二进制序列的补码左移动1位,左边丢弃,右边补0

?图示:

?代码结果:

1-2.右移操作符>>(除法)

?用法:

int a=-7>>1;//为例

?规则:

将a的二进制序列的补码右移动1位 至于后续操作是什么呢?以下有如下两种公认的两种说法: 算术右移:右边丢弃,左边补原符号位 逻辑右移:右边丢弃,左边补0

?图示:

?代码结果:(我的编译器支持的是算术右移)

1-3.除乘二小技巧

?备注:按位操作符:

按位操作的正数m<<位移的位数n = m乘以2的n次方 按位操作的正数m>>位移的位数n = m除以2的n次方

?最常用的当然是乘2除2的操作:(这个的运行是时间比/*2快,推荐使用

?代码结果:

二.(二进制)位操作符

操作对象:补码

2-1按位与&(类似乘法)

?技巧:

相当于乘法

?规则:

只有两个数的二进制的补码同时为1,结果才为1,否则为0

?用法:

int c=3&5;//为例
printf("%d",c);

?图示:

?代码结果:

2-2.按位或(类似加法)

?技巧:

相当于加法

?规则:

只有两个数的二进制的补码同时为0,结果才为0,否则为1

?刷题技巧:

  1. ? 0|5,0|7 任何数和0|保持不变
  2. ? 1|5,1|7 任何数和1|被设置为1

?用法:

int c=3 | 5;//为例
printf("%d",c);

?图示:

?代码结果:

2-3.按位异或^

深入点了解^:纯粹的按位或

?规则:

逐比特位,相同为0,不同为1

?刷题翻译:

支持结合律和交换律

任何数和0异或,都是他本身

?用法:

int c=3^5;//为例
printf("%d",c);

?图示:

?代码结果:

三. 三道实战题

3-1.求一个正数的二进制序列中有几个1

?思路:n = n & (n - 1);

?1.设这个正数n,n-1就是使n-1的二进制的原码/补码少1; ?2.再将n与n-1按位与,由按位与的性质,n和n-1的二进制的最后一位一定相差1,肯定就是一个1,一个0,按位与后就是0,每进行一次就使得n减少一个1; ?3.给个循环,当n全为0时结束,最后循环的次数就是这个正数的二进制序列中有几个1。

?图示:

?图解:

?代码:

#include<stdio.h>
int main1()
{
	//1.求一个正数的二进制序列中有几个1
	int n = 0, count=0;
	scanf("%d", &n);
	while (n)
	{
		n = n & (n - 1);
		count++;
	}
	printf("这个数的二进制序列中有%d个1", count);
	return 0;
}

?运行结果:

3-2.现有两个正数m,n,m的二进制序列要改变多少多少处可以得到n

?整体思路:

?1.先进行异或操作 如c=a^b; c得到的是a,b变量二进制中不同的地方,标记为1(a,b均为正数) ?2。相当于求异或后不同之处(已标记为1)1的个数,即为题一思路

?代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
	// 2.现有两个正数m,n,m的二进制序列要改变多少多少处可以得到n
	int m = 0, n = 0, temp = 0, count = 0;
	scanf("m=%d n=%d", &m, &n);
	temp = m ^ n;
	while (temp)
	{
		temp = temp & (temp - 1);
		count++;
	}
	printf("m的二进制序列要改变%d处可以得到n", count);
}

?结果:

3-3.不使用第三个变量,交换两个数的值(答案?)

?代码:

#include<stdio.h>
int main()
{
	//3.不使用第三个变量,交换两个数的值(答案?)
	int a=0, b=0;
	scanf("a=%d b=%d", &a, &b);;
	printf("交换前:a=%d\tb=%d\n", a, b);
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
	printf("交换后:a=%d\tb=%d\n", a, b);
	return 0;
}

?图示:

?运行结果:

?最后,到这里就结束了,码字不易,耗时耗力,欢迎三联一波。???

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