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2公式帮助的力量

java

我知道Java中的(2 * i ==(i ^(i-1)+ 1)会让我发现数字是否为2的幂,但是有人可以解释为什么这样做有效吗?


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2020-12-03

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2 * i ==(i ^(i-1))+ 1

基本上,如果i为2的幂,则1其位模式将为单个。如果从中减去1,则该位的所有低位将1变为1,并且该2的幂将变为0。然后XOR对这些位进行“
1”运算,从而产生全1的位模式。您将其加1,得到下一个2的幂。

记住异或表:

1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0

例:

假设i是256,即位模式。

100000000 = 2^8 = 256

100000000 - 1 = 011111111 = 2^7 + 2^6 + ... + 2^0 = 255

100000000 ^ 011111111 = 111111111 = = 2^8 + 2^7 + ... + 2^0 = 511

111111111 + 1 = 1000000000 = 2^9 = 512 = 2*i

这是一个例子,当您没有看到2的幂时

i = 100 = 2^6 + 2^5 + 2^2

0110 0100

0110 0100 - 1 = 99 = 2^6 + 2^5 + 2^1 + 2^0 = 0110 0011

0110 0100 ^ 0110 0011 = 0000 0111 = 2^2 + 2^1 + 2^0 = 7

0000 0111 + 1 = 000 1000 = 2^3 = 8 != (2*i)

简化版

此外,此检查还有一个修改版本,可以确定某个正无符号整数是否为2的幂。

(i & (i-1)) == 0

基本上,相同的理由

如果i为2的幂,则1它的位表示中只有一个位。如果从中减去1,则该1位将变为0,而所有低位将变为1。然后AND将产生一个全0位模式。

2020-12-03