將2的冪次方寫成二進制形式後,很容易就會發現有一個特點:二進制中只有一個1,並且1後面跟了n個0; 因此問題可以轉化為判斷1後面是否跟了n個0就可以了。
如果將這個數減去1後會發現,僅有的那個1會變為0,而原來的那n個0會變為1;因此將原來的數與去減去1後的數字進行與運算後會發現為零。
最快速的方法:
(number & number - 1) == 0
原因:因為2的N次方換算是二進制為10……0這樣的形式(0除外)。與上自己-1的位數,這們得到結果為0。例如。8的二進制為1000;8-1=7,7的二進制為111。兩者相與的結果為0。計算如下:
1000
& 0111
-------
0000
使用遞歸來實現的代碼如下:
代碼如下:
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int log2(int value) //遞歸判斷一個數是2的多少次方
{
if (value == 1)
return 0;
else
return 1+log2(value>>1);
}
int main(void)
{
int num;
printf("請輸入一個整數:");
scanf("%d",&num);
if(num&(num-1)) //使用與運算判斷一個數是否是2的冪次方
printf("%d不是2的冪次方!\n",num);
else
printf("%d是2的%d次方!\n",num,log2(num));
system("pause");
return 0;
}
使用非遞歸來實現的代碼如下:
代碼如下:
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int log2(int value) //非遞歸判斷一個數是2的多少次方
{
int x=0;
while(value>1)
{
value>>=1;
x++;
}
return x;
}
int main(void)
{
int num;
printf("請輸入一個整數:");
scanf("%d",&num);
if(num&(num-1)) //使用與運算判斷一個數是否是2的冪次方
printf("%d不是2的冪次方!\n",num);
else
printf("%d是2的%d次方!\n",num,log2(num));
system("pause");
return 0;
}
擴展:求一個數n的二進制中1的個數。
非常巧妙地利用了一個性質,n=n&(n-1) 能移除掉n的二進制中最右邊的1的性質,循環移除,直到將1全部移除,這種方法將問題的復雜度降低到只和1的個數有關系。代碼如下:
代碼如下:
int Func3(int data)
{ //利用了data&(data-1)每次都能移除最右邊的1,移除了多少個1,就是包含了幾個1
int count = 0;
while (data)
{
data = data & (data-1);
count++;
}
return count;
}
擴展問題二:
A和B的二進制中有多少位不相同。這個問題可以分為兩步,(1)將A和B異或得到C,即C=A^B,(2)計算C的二進制中有多少個1。