求出二进制中1的个数(葵花宝典你值得拥有)

本文介绍三种高效算法来计算一个整数在二进制表示中1的个数,包括通过右移可能引发死循环的问题及解决方案,左移进行位运算的方法,以及利用num&(num-1)技巧减少不必要的计算。

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Hello,大家好,今天Val来给大家分享算法如何求二进制中一的个数。
  给一个整数,如何求二进制中1的个数?

1、数据右移(可能导致死循环)

  一般情况下很容易会想到,用1来和这个数的二进制的每一个位做与运算,如果结果为1,给计数的个数+1,不是的话继续看其他位,最后得出计数结果就是这个数二进制中1的个数。
  这里写图片描述
代码如下:

int CountOne(int num)
{
    int count = 0;
    while (num)
    {
        if (num & 1)
        {
            count++;
        }
        num = num >> 1;//num右移1位
    }
    return count;
}

但是这中算法是有弊端的,它可能会导致死循环,如果要计算的数是0x80000000,那么移位之后为了保证仍是负数,移位后最高位会设置为1,右移移位变成0xC0000000,如果一直做右移运算,最终这个数字就会变成0xFFFFFFFF陷入死循环。

2、让1左移与数据作&运算

为了避免死循环,让数据不动,1与数据作&运算,接着左移1,判断次低位是否为1,反复循环,最终得到1的数目。
这里写图片描述
//代码:

int Countone1(int num)
{
    int count = 0;
    unsigned int Op = 1;
    while (Op)
    {
        if (Op&num)
        {
            count++;
        }
        Op=Op << 1;
    }
    return count;
}

3、num&(num-1)

把一个整数和它减去1的结果做与运算,相当于把它最右边的1变成0,让这个数等于它&(它-1),一个二进制中有多少个1,就会做多少次这样的操作。

这里写图片描述

代码如下:


int Countone2(int num)
{
    int count = 0;
    while (num)
    {
        count++;
        num = num&(num - 1);
    }
    return count;
}
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