Cracking the coding interview--Q5.1

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本文介绍如何使用编程方法在给定的32位数N中，通过两个指示位i和j，将从i到j位的数值设置为另一个32位数M的值。详细解释了两种实现方案，并提供了相应的代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目

原文：

You are given two 32-bit numbers, N and M, and two bit positions, i and j. Write a method to set all bits between i and j in N equal to M (e.g., M becomes a substring of N located at i and starting at j).
EXAMPLE:
Input: N = 10000000000, M = 10101, i = 2, j = 6
Output: N = 10001010100

译文：

给两个32位的数，N和M，和两个指示位的数，i和j。写一个方法使N中的第i到j位的值等于M(即M成为N的子串且位于N的第i到j位之间)

例如：

输入：N=10000000000, M = 10101, i = 2, j = 6

输出：N=10001010100

解答

方案1：用一个左边全为1，中间一段全为0(这段的长度与m长度一样)，右边全为1的掩码mask去和n按位与，得到的值是将n中间一段清0的结果。然后再与m左移i位后按位或，得到最终结果。

代码如下：

public static int update_bits(int n,int m,int i,int j){
		int max=~0;//全为1
		int left=max-((1<<j+1)-1);
		int right=((1<<i)-1);
		int mask=left|right;
		return (n&mask)|(m<<i);
	}

方案2：先将N中第0位到第i位保存下来(左闭右开：[0, i))，记作ret，然后将N中第0位到第j位全清0([0, j])，通过向右移动j+1位然后再向左移动j+1位得到。最后用上面清0后的值或上(m<<i)再或上ret即可。

代码如下：

public static int update_bits1(int n,int m,int i,int j){
		int ret=(1<<i)-1;
		ret&=n;
		return ((n>>(j+1))<<(j+1))|(m<<i)|ret;
	}

完整代码如下：

class Q5_1{
	public static void print_binary(int n){
		String binaryNum="";
		while(n>=1){
			binaryNum+=n%2;
			n=n/2;
		}
		StringBuffer num = new StringBuffer(binaryNum);
		System.out.println(num.reverse().toString());
	}
	//方法一
	public static int update_bits(int n,int m,int i,int j){
		int max=~0;//全为1
		int left=max-((1<<j+1)-1);
		int right=((1<<i)-1);
		int mask=left|right;
		return (n&mask)|(m<<i);
	}
	//方法二
	public static int update_bits1(int n,int m,int i,int j){
		int ret=(1<<i)-1;
		ret&=n;
		return ((n>>(j+1))<<(j+1))|(m<<i)|ret;
	}
	public static void main(String[] args){
		int n=1<<10,m=21;
		int ans = update_bits(n, m, 2, 6);
		print_binary(n);
		print_binary(m);
		print_binary(ans);
	}
}

---EOF---