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實現(xiàn)一個函數(shù),輸入一個整數(shù),輸出該數(shù)二進(jìn)制表示中1的個數(shù)。例如,將9表示成二進(jìn)制為1001,有2位是1,因此如果輸入數(shù)字9,該函數(shù)輸出2。
如果讓我們將一個十進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的表示,我們就會不停的模除模除2取它的余數(shù),因此,就可以用這樣的方法解決:
#include <iostream> using namespace std; size_t count_one_num(int n) { size_t count = 0; while(n != 0) { if((n % 2) == 1) count++; n /= 2; } return count; } int main() { int n = 7; size_t ret = count_one_num(n); cout<<"one number in "<<n<<" are: "<<ret<<endl; return 0; }
運(yùn)行程序:
我們知道,任何一個數(shù)用機(jī)器語言來表示都是0和1的組合,而C/C++中提供了這樣的一個運(yùn)算符,右移操作符“>>”和左移操作符“<<”,它們是將一個數(shù)的二進(jìn)制位進(jìn)行相應(yīng)的向左移位和向右移位,而在上面的問題中,可以不斷地將整數(shù)向右進(jìn)行移位,這樣取到其最低位的數(shù)字和1數(shù)字進(jìn)行相與,就能夠得知最低位上的數(shù)字是1還是0了;
但是提到移位操作符會存在一個問題,當(dāng)將一個數(shù)進(jìn)行左移時,左邊的位會被丟棄,而右邊的位會補(bǔ)0;當(dāng)一個數(shù)進(jìn)行右移操作時,右邊的位會被丟棄,那么左邊的補(bǔ)位會存在兩種情況:一種是邏輯移位,統(tǒng)一都補(bǔ)0;另一種是算數(shù)移位,會相應(yīng)的補(bǔ)符號位;因此,在設(shè)計循環(huán)判斷條件的時候,不能將判斷數(shù)字是否為0作為循環(huán)條件了,而是應(yīng)當(dāng)將整數(shù)的位數(shù)也就是32位作為循環(huán)終止的條件,程序如下:
size_t count_one_num(int n) { int i = 32; size_t count = 0; while(--i) { if((n & 1) == 1) ++count; n = n>>1; } return count; }
除了上面的方法,其實還有一種利用數(shù)字的二進(jìn)制來解決的辦法:可以想到,當(dāng)一個數(shù)不為0的時候,它的二進(jìn)制表示中至少有一個1,從而計數(shù)器就可以加1,然后就需要將二進(jìn)制中的1一個一個地剔除掉直到數(shù)字變?yōu)?,那除了移位怎樣才能辦到呢?可以將數(shù)字 =(數(shù)字)&(數(shù)字-1),因為一個數(shù)字減1的時候,它最低位的一個1就會變成0,而最低位的1肯定都是0就會都變成1,也就相當(dāng)于將數(shù)字12的二進(jìn)制減1就為將1100減1變成了1011值為11,然后將1100和1011進(jìn)行相&,那么就會變成1000,也就是成功的將12中的兩個1變成了一個1,以此類推就可以統(tǒng)計出二進(jìn)制中1的個數(shù)了,代碼實現(xiàn)如下:
size_t count_one_num(int n) { size_t count = 0; while(n != 0) { ++count; n = n & (n-1); } return count; }
這樣的代碼是不是比前兩種更簡潔直觀呢,只是在理解上要稍微轉(zhuǎn)一下彎。
《完》
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