【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法

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修修修也 发表于 2024/03/30 16:30:59 2024/03/30
【摘要】 详解了关于"求一个整数的二进制序列中1的个数"的三种方法,其中包括逐位%2法,逐位&1法和n&(n-1)法,包含图解,简明生动.

方法一:逐位%2法

该方法的初步测试代码如下:

int NumberOf1(int n)
{
    int count = 0;
    while (n)
    {
        if (n % 2 == 1)
        {
            count++;
        }
        n = n / 2;
    }
    return count;
}

众所周知,数据在内存里以补码的形式存储,这是为了简化计算机的结构设计,同时也提高了运算速度。因此在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储

原理图解:

该方法图解如下:

测试运行:

原理图解如上,接下来运行测试一下:

测试正数:输入15

测试0:输入0

可以看到,程序测试非负数都是没有问题的,但是当测试到负数时就会这样:

测试负数:输入-6

 可以看到,正数和0的测试都没有问题,但是负数却显示为0,我们来看看问题出在哪里了:

强制转换后函数代码如下:

int NumberOf1(unsigned int n)
{
    int count = 0;
    while (n)
    {
        if (n % 2 == 1)
        {
             count++;
        }
        n = n / 2;
    }
    return count;
}

测试运行:

 强制转换可以实现的原理是:

 


方法二:逐位&1法

该方法的初步测试函数代码如下:

int NumberOf1(int n)
{
    int i = 0;
    int count = 0;
    for (i = 0; i <32; i++)
    {
        if (n >> i & 1 == 1)
        {
            count++;
        }
    }
    return count;
}

原理图解:

该方法原理图解如下:

测试运行:

测试正数:输入15

测试0:输入0  

 

测试负数:输入-7

输出结果均正确,该方法可行。



方法三:n&(n-1)法

该方法的初步测试代码如下:

int NumberOf1(int n)
{
    int count = 0;
    while (n)
    {
        n=n& (n - 1);
        count++;
    }
    return count;
}

原理图解:

该方法原理图解如下:

测试运行:

原理如上,测试运行:

测试正数:输入11

测试0:输入0  

测试负数:输入-11

输出结果均正确,该方法可行。


今日感悟:学而不思则罔,思而不学则殆!

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