먼저 about 비트를 기억하고 비트 연산자가 짧습니다.
비트 이진수입니다. 컴퓨터가 이해할 수 있는 가장 작은 데이터 단위입니다. In은 0(OFF를 나타냄) 및 1(ON을 나타냄) 두 값 중 하나만 가질 수 있습니다. .
비트 연산자 프로그램에서 비트 수준으로 작동하는 연산자입니다.
이 연산자는 프로그램의 비트를 조작하는 데 사용됩니다.
C에는 6개의 비트 연산자가 있습니다 -
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비트 AND(&)
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비트 OR(OR)
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비트 XOR(XOR)
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비트 왼쪽 시프트(<<)/p>
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비트 오른쪽 시프트(>>)
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비트 단위 아님(~)
https://www.tutorialspoint.com/cprogramming/c_bitwise_operators.htm
이제 비트로 작업할 때 도움이 될 수 있는 몇 가지 중요한 전술에 대해 알아보겠습니다.
두 숫자 바꾸기(비트 XOR 사용)
비트 XOR 연산자를 사용하여 두 값을 교환할 수 있습니다. 구현은 -
예시
#include <stdio.h> int main(){ int x = 41; int y = 90; printf("Values before swapping! \n"); printf("x = %d \t", x); printf("y = %d \n", y); x = x ^ y; y = y ^ x; x = x ^ y; printf("Values after swapping! \n"); printf("x = %d \t", x); printf("y = %d \n", y); return 0; }
출력
Values before swapping! x = 41 y = 90 Values before swapping! x = 90 y = 41
MSB(최상위 비트)를 찾는 효율적인 방법
모든 정수 값에 대해 최상위 비트가 효과적인 방법임을 알 수 있습니다. 이것은 비트 시프트 연산자와 함께 또는 연산자를 사용하여 수행됩니다. 이 방법은 o(1) 시간 복잡도에서 MSB를 찾을 수 있습니다.
정수의 크기는 프로그램을 생성하기 위해 미리 정의되어야 합니다.
예시
32비트 정수의 MSB를 찾는 프로그램 -
#include <stdio.h> int findMSB(int x){ x |= x>>1; x |= x>>2; x |= x>>4; x |= x>>8; x |= x>>16; x = x+1; return(x >> 1); } int main(){ int x = 49; printf("The number is %d\n", x); int msb = findMSB(x); printf("MSB of the number is %d\n", msb); }
출력
The number is 49 MSB of the number is 32
1부터 n까지의 모든 숫자의 XOR을 직접 계산합니다.
0에서 n까지의 XOR을 주의 깊게 관찰하면 일반적인 패턴을 도출할 수 있습니다. 여기에 설명되어 있습니다 -
예시
#include <stdio.h> // Direct XOR of all numbers from 1 to n int findXORuptoN(int n){ switch( n%4){ case 0: return n; case 1: return 1; break; case 2: return n+1; break; case 3: return 0; break; default: break; } } int main(){ int n = 9870; int xorupton = findXORuptoN(n); printf("XOR of all number up to %d is %d\n", n, xorupton); }
출력
XOR of all number up to 9870 is 9871
합과 XOR이 같은 수와 작거나 같은 수의 조합의 총 수를 직접 계산합니다.
비트 시프팅 연산자를 사용하면 작업을 쉽게 수행할 수 있고 시간이 덜 소요됩니다.
예시
#include <stdio.h> int countValues(int n){ int unset=0; while (n){ if ((n & 1) == 0) unset++; n=n>>1; } return (1<<unset); } int main(){ int n = 32; printf("%d", countValues(n)); }
출력
32
정수에서 앞뒤 0의 개수 찾기
비트 조작 덕분에 정수의 선행 및 후행 0의 수를 찾는 내장된 메서드가 있습니다.
* GCC 내장 기능입니다.
예시
#include <stdio.h> int main(){ int n = 32; printf("The integer value is %d\n", n); printf("Number of leading zeros is %d\n", __builtin_clz(n)); printf("Number of trailing zeros is %d\n",__builtin_clz(n)); }
출력
The integer value is 32 Number of leading zeros is 26 Number of trailing zeros is 26
숫자가 2의 거듭제곱인지 확인하시겠습니까?
숫자가 2의 거듭제곱인지 확인하려면 비트 연산자를 사용하면 쉽게 확인할 수 있습니다.
예시
#include <stdio.h> int isPowerof2(int n){ return n && (!(n&(n-1))); } int main(){ int n = 22; if(isPowerof2(n)) printf("%d is a power of 2", n); else printf("%d is not a power of 2", n); }
출력
22 is not a power of 2
집합의 모든 부분집합의 XOR 찾기
이것은 2개 이상의 요소가 있는 경우 모든 하위 집합의 XOR이 항상 0이고 그렇지 않은 경우 숫자라는 사실을 사용하여 수행할 수 있습니다.
예시
#include <stdio.h> int findsubsetXOR (int set[], int size){ if (size == 1){ return set[size - 1]; } else return 0; } int main (){ int set[] = { 45, 12 }; int size = sizeof (set) / sizeof (set[0]); printf ("The XOR of all subsets of set of size %d is %d\n", size, findsubsetXOR (set, size)); int set2[] = { 65 }; size = sizeof (set2) / sizeof (set2[0]); printf ("The XOR of all subsets of set of size %d is %d\n", size, findsubsetXOR (set2, size)); }
출력
The XOR of all subsets of set of size 2 is 0 The XOR of all subsets of set of size 1 is 65
주어진 이진수 정수를 변환하려면
자동 C의 키워드는 작업을 수행하는 데 사용됩니다.
예시
#include <stdio.h> int main (){ auto integer = 0b0110110; printf("The integer conversion of binary number '0110110' is %d", integer); }
출력
The integer conversion of binary number '0110110' is 54
숫자의 모든 비트 뒤집기
모든 비트가 설정된 숫자에서 숫자를 빼서 숫자의 모든 비트를 뒤집을 수 있습니다.
Number = 0110100 The number will all bits set = 1111111 Subtraction -> 1111111 - 0110100 = 1001011 (number with flipped bits)
예시
#include <stdio.h> int main (){ int number = 23; int n = number; n |= n>>1; n |= n>>2; n |= n>>4; n |= n>>8; n |= n>>16; printf("The number is %d\n", number); printf("Number with reversed bits %d\n", n-number); }
출력
The number is 23 Number with reversed bits 8
비트에 대체 패턴이 있는지 확인
비트별 XOR 연산을 사용하여 숫자의 비트가 대체 패턴인지 여부를 찾을 수 있습니다. 아래 코드는 다음을 수행하는 방법을 보여줍니다 -
예시
#include <stdio.h> int checkbitpattern(int n){ int result = n^(n>>1); if(((n+1)&n) == 0) return 1; else return 0; } int main (){ int number = 4; if(checkbitpattern == 1){ printf("Bits of %d are in alternate pattern", number); } else printf("Bits of %d are not in alternate pattern", number); }
출력
Bits of 4 are not in alternate pattern