二进制运算

本文详细介绍了二进制运算,包括按位与、或、异或和取反运算,以及它们在数字处理和位操作中的应用。通过实例解释了如何使用这些运算进行数字判断、交换和查找丢失的数字。还探讨了位运算在解决数学问题和优化算法中的作用,如最大公约数的二进制算法和数独游戏的记录技巧。同时,提到了将十进制和小数转化为不同进制的方法,并给出了N进制加法问题的背景。

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1.十进制转化为二进制(编译器为32进制)

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int m,number ,s[32];
	cin>>number;
	for(int i=1;i<=32;i++)
		s[i-1]=number>>(i-1)&1;
	for(int i=31;i>=0;i--)
		cout<<s[i]<<' ';
	return 0;
}

2.输入二进制以十进制显示

#include<iostream>
using namespace std;

int show10(char *c)
{
   
   
	int num=0;
	for(int i=0;i<=31;i++)
		num=(num<<1)+c[i];
	return num;
}

int main()
{
   
   
	int x;
	char c[32];//以字符形式输入32位的二进制
	for(int i=0;i<=31;i++)
		cin>>c[i];
	for(int i=0;i<=31;i++)//字符转换为数字
		c[i]=c[i]-'0';
	cout<<show10(c)<<endl;
	return 0;
}

按位与运算符(&):参数运算的两个运算量,如果两个相应的为都为1,则该位的结果值为1,否则为0.即
0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1;
按位运算通常用于二进制取位操作,例如一个数and1的结果就是取二进制的最末位。这可以用来判断一个正整数的奇偶,二进制的最末为0,表示该数为偶数,最末尾为1表示该数为奇数。

//判断奇偶性
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int x;
	cin>>x;
	if((x&1)==0)//注意位运算的优先级很低,所以必须加括号
		cout<<x<<"是欧树"<<endl;
	else
		cout<<x<<"是奇数"<<endl;
	return 0;
}

如果A,B为整数,实际上可看成长度为32的二进制数各个位做上述操作。例如当A=10(二进制为1010),B=12(二进制为1100),A&B=8 (1010&1100=1000)

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int a=10;
	int b=12;
	int c=a&b;
	cout<<c<<endl;//输出结果
	return 0;
}

按位或运算符(|): 两个相应位置中只要有一个为1,该位的结果值就为1.即:0|0=0;0|1=1;1|1=1;
按位运算通常用于二进制特定位上的无条件赋值,例如一个数or1的结果就是把二进制最末尾强行变成1.如果需要把二进制最末尾变成0,
对这个数or1之后再减1就可以了,其实际意义就是把这个数强行变成最接近的偶数。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int x;
	cin>>x;
	if(x&1==1)
		x=(x|1)-1;//注意按位运算的优先级很低,所以必须加括号
	cout<<x<<"是最接近原数的偶数"<<endl;
	return 0}

如果A,B为整数,实际上可以看成长度32的二进制数各个位做上述操作。例如当A=10(二进制为1010),B=12(二进制为1100)时,A|B=14(1010|1100=1110).

//两个二进制按位或
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int a=10;
	int b=12;
	int c=a|b;
	cout<<c<<endl;//输出结果为14
	return 0;
}

异或运算符(^):它的规则是参加运算的两个相应位同号,则结果为0,异号则结果1,x or r的直观意思就是“是不是不一样“。即:
0^0=0; 0 ^ 0= 1; 1 ^ 0=1; 1 ^ 1= 0;

//两个整数异或
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int a=10;
	int b=12;
	int c=a^b;
	cout<<c<<endl;//输出结果为6
	return 0;
}

x or 运算的逆运算是他本身,也就是说两次异或同一个数最后结果不变,即(a xor b)xor b= a.

//异或加密
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   
   
	int x=1314520;
	x=x^123475678;
	cout<<"加密后的值为:"<<x<<endl;
	x=x^12345678;
	cout<<"解密后的值为:"<<x<<endl;
	return 0;
}

异或的另一个作用就是交换两个整数,不用临时变量,但是这种方法经检查有一定的局限性,例如不

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