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  • 位运算

     
    1、写一个函数,求两个整数之和,要求在函数体内不得使用+、-、*、/四则运算符号(运用位运算)
    思路:首先看十进制是如何做的: 5+7=12,三步走第一步:相加各位的值,不算进位,得到2。第二步:计算进位值,得到10. 如果这一步的进位值为0,那么第一步得到的值就是最终结果。第三步:重复上述两步,只是相加的值变成上述两步的得到的结果2和10,得到12。同样我们可以用三步走的方式计算二进制值相加: 5-101,7-111 第一步:相加各位的值,不算进位,得到010,二进制每位相加就相当于各位做异或操作,101^111。第二步:计算进位值,得到1010,相当于各位做与操作得到101,再向左移一位得到1010,(101&111)<<1。第三步重复上述两步, 各位相加 010^1010=1000,进位值为100=(010&1010)<<1。 继续重复上述两步:1000^100 = 1100,进位值为0,跳出循环,1100为最终结果。
    <?php
    function Add($n,$m)
    {
        while($m!=0)
        {
            $tmp = $n^$m;
            $m = ($n & $m)<<1;
            $n = $tmp;
        }
        return $n;
    }
    $a = Add(1,2);
    var_dump($a);
    二进制  binary
     
    逢二进一  0,1
     
    二进制是逢二进位的进位进位制 0,1 是基本符号
     
    二进制最高是符号位  0是正数  1表示负数
     
    正数的 原码 反码  补码 都一样
     
    用二进制表示一个数  这个码 就是原码     
     
    负数的反码 等于  他符号位不变 其他取反
     
    负数的补码等于他的反码+1
     
    0的反码 补码 都是0
     
    php 没有无符号数   php的数都是有符号的   
     
    在计算机运算的时候 都是以补码的形式来运算的
     
    不管一个数是正数和负数  都要转换成补码 来运算  
     
    1 ----- >   00000000 00000000 00000000 00000001
     
    5 ---->    00000000 00000000 00000000 00000101   1*2的2次方+0*2的1次方 +1*2的0次方
    4+0+1 = 5;
     
    负数 
     
    -1    10000000 00000000 00000000 00000001     
     
     
     -1 的反码    11111111 11111111 11111111 11111110
     
    -1 的补码     11111111 11111111 11111111 11111111
     
     
     
    php 有4个运算符    分别是  
     
    按位与    &                        两边全为1  结果是1
    按位或    |                         两个有一个是1  结果是1
    按位异或   ^                    两边必须一个是0一个是1  结果才是1          
    按位取反  ~               0变1   1变0            
     
     
    2按位取反  
     
    ~2    一切位运算都是补码来算的    正数原码 补码  反码 都一样 
    2的原码   00000000 00000000 00000000 00000010
    2的补码   00000000 00000000 00000000 00000010
     
    取反后2的补码      11111111 11111111 11111111 11111101
    可以看出来 这个补码 是负数   我们还要反推回去    负数  是 先原码 -》  反码 -》  补码  我们反推一下
     
    补码     11111111 11111111 11111111 11111101
     
    反码      11111111 11111111 11111111 11111100
     
    原码      10000000 00000000 00000000 00000011      是-3
     
    所以说 2 按位取反 就是 -3
     
    负5取反   
     
    -5 的                  10000000 00000000 00000000 00000101  原码
    -5的 反码           11111111 11111111 11111111 11111010
    -5 的补码            11111111 11111111 11111111 11111011
      
    取反后的补码    00000000 00000000 00000000 00000100     可以看出是正数 正数的源码 反码 补码 都一样
     
    反码                  00000000 00000000 00000000 00000100  
     
     原码                00000000 00000000 00000000 00000100       4   
     
     
     
    按位于
     
    2&3  
     
    2的 补码    00000000 00000000 00000000 00000010   
    3的补码     00000000 00000000 00000000 00000011
    2&3          00000000 00000000 00000000 00000010   &出来的补码 是 2
     
    按位或
     
    2| 3   2或3   
    2的 补码    00000000 00000000 00000000 00000010   
    3的补码     00000000 00000000 00000000 00000011
    2|3           00000000 00000000 00000000 00000011   |出来的 是 3  
     
    按位异或
    2的 补码    00000000 00000000 00000000 00000010   
    3的补码     00000000 00000000 00000000 00000011
    2^3           00000000 00000000 00000000 00000001    ^出来的是1
     
     
    移位运算符 
    >>   <<   算术右移 和算术左移  移位规则:
    算术右移  低位溢出 符号位不变 并用符号位补溢出的高位  
    算术右移  就是把原来的数减小
    算术左移  符号位一起变 低位补零
     
    1 >>  2
    1右移2位
    1的补码   00000000 00000000 00000000 00000001
                   00000000 00000000 00000000 00010000
    1 右移后  0   00   00000 00000000 00000000 00000000      - - - - - - - - - - -   01  溢出了2位  
                      符号位补上了2位
     
    -1  >>  2
    -1 右移2位
     
    -1的源码    10000000 00000000 00000000 00000001
    -1的反码    11111111 11111111 11111111 11111110
    -1的补码    11111111 11111111 11111111 11111111
    右移2位      1 11  11111 11111111 11111111 11111111     - - - - - - - - -  11 溢出了2个1   补码
                       符号位补上了2位
    换成反码    11111111 11111111 11111111 11111110
    换成源码    10000000 00000000 00000000 00000001   就是 还是-1
     
     
    算术左移  移几位  就是乘以几个2  移动3为就是乘以3个2  就是乘以8
     
    1<< 2
    1的补码   00000000 00000000 00000000 00000001
                   00000000 00000000 00000000 00010000
    移动2位   00000000 00000000 00000000 00000100     
    正数的反码 补码  原码 都一样 所以 是个4
     
    -1 << 2   
    -1的原码                          10000000 00000000 00000000 00000001
    -1的反码                          11111111 11111111 11111111 11111110
    -1的补码                          11111111 11111111 11111111 11111111
    -1移动2位后的补码          11111111 11111111 11111111 11111100
    移动后的反码                   11111111 11111111 11111111 11111011
    移动后的源码                   10000000 00000000 00000000 00000100   -4
     
    下面是转载   实例  : 权限管理 
     
    在实际应用中可以做用户权限的应用
    我这里说到的权限管理办法是一个普遍采用的方法,主要是使用到"位运行符"操作,& 位与运算符、| 位或运行符。参与运算的如果是10进制数,则会被转换至2进制数参与运算,然后计算结果会再转换为10进制数输出。 
    它的权限值是这样的
    2^0=1,相应2进数为"0001"(在这里^我表示成"次方",即:2的0次方,下同)
    2^1=2,相应2进数为"0010"
    2^2=4,相应2进数为"0100"
    2^3=8,相应2进数为"1000"
    要判断一个数在某些数范围内就可以使用 & 运算符(数值从上面的表中得来)
    如:7=4|2|1 (你也可以简单理解成7=4+2+1)
    用 & 来操作,可以知道7&4、7&2、7&1都是真的,而如果7&8则是假的
    &、| 不熟悉的就要去查查手册,看看是怎么用的了
    下面来看例子吧:
    <? 
        //   赋予权限值-->删除:8、上传:4、写入:2、只读:1 
        define("mDELETE",8); 
        define("mUPLOAD",4); 
        define("mWRITE",2); 
        define("mREAD",1); 
        //vvvvvvvvvvvvv使用说明vvvvvvvvvvvvv 
         //部门经理的权限为(假设它拥有此部门的所有权限),| 是位或运行符,不熟悉的就查查资料 
        echo mDELETE|mUPLOAD|mWRITE|mREAD ,"<br>";//   相当于是把上面的权限值加起来:8+4+2+1=15 
         //   设我只有 upload 和 read 权限,则 
        echo mUPLOAD|mREAD ,"<br>";//相当于是把上传、只读的权限值分别相加:4+1=5 
         /* 
         *赋予它多个权限就分别取得权限值相加,又比如某位员工拥有除了删除外的权限其余都拥有,那它的权限值是多少? 
         *应该是:4+2+1=7 
         *明白了怎么赋值给权限吧? 
         */ 
         //^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
         //判断某人的权限可用,设权限值在$key中 
         /* 
         *判断权限用&位与符, 
         */ 
        $key = 13;//13=8+4+1 
        if($key & mDELETE) echo "有删除权限<br>"; //8 
        if($key & mUPLOAD) echo "有上传权限<br>"; //4 
        $a=$key & mWRITE; echo "有写权限<br>".$a; //无此权限 
        if($key & mREAD) echo "有读权限<br>";     //1 
    ?> 
      OK,权限分值的这其中一个算法就是这样的,可以说是简单高效。也不知大家明白没有,不明白也没关系,记住例子就行了。前提就是做好权限值的分布,即那个1、2、4、8、16....(这里还有个顺序问题,越高级的权限就要越高的权限值,比如上面的例子所演示的删除权限)。有了权限分布表就可以确定给某个人什么权限了,你简单的理解成要哪个权限就加上相应的权限值吧。
      这个方法很好用的,缺点就是如果权限分布得细的话,那么权限值会越来越大,你自己想想,2的几次方、如果所有的权限都要则是全部相加。不过对于一般的权限来说这个已经足够了
    2、计算1+2+.....+n求和不允许使用循环和条件判断
    <?php
    function Sum_Solution($n)
    {
        $r = 0;
        $n && $r=Sum_Solution($n-1)+$n;
        return $r;
    }
    $a = Sum_Solution(3);
    var_dump($a);
    3、 约瑟夫环是一个数学的应用问题:已知n个人(以编号1,2,3...n分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为k的人开始报数,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m的那个人又出列;依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。
    <?php
    function getLeader($n,$m) {
      $res=0;
      for($i=2; $i<=$n; $i++) {
        $res=($res+$m)%$i;
      }
      return $res+1;
    }
    $leader = getLeader(13,34);
    echo $leader;
    ?>
    4、输入一个递增排序的数组和一个数字S,在数组中查找两个数,使得他们的和正好是S,如果有多对数字的和等于S,输出两个数的乘积最小的。
    <?php
    /*
    * 查找和为S且乘积为最小的一对数
    * @param array $array
    * @param int $sum
    * @return array $res
    */
    function FindNumbersWithSum($array, $sum)
    {
        $pos = 0;
        $res = [];
        $count = count($array)-1;
        if(count($array)<2)
        {
            return $res;
        }
        while($pos<$count)
        {
            //如果开头和结尾的数比要找的和小则开头向后移,后面的比第一个大,结尾不动
            if($array[$pos]+$array[$count]<$sum)
            {
                $pos++;
            }
            if($array[$pos]+$array[$count]==$sum)
            {
                array_push($res,$array[$pos]);
                array_push($res,$array[$count]);
                return $res;
            }
            //如果开头和结尾的数比要找的和大则结尾向前移,前面的后面的小,开头不动
            if($array[$pos]+$array[$count]>$sum)
            {
                $count--;
            }
        }
        return $res;
    }
    $array = ['1','2','3','4','5','6','7','8'];
    $a = FindNumbersWithSum($array,'8');
    var_dump($a);
     
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