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  • 2019年1月19日训练日记

    今天的博客写的有点晚了,本来是想今天下午写的,但是一直没拿到电脑,现在写好去睡觉。
    今天涉及到的题目有一个是这样的:
    越界问题:
    输入两个int范围内的整数a和b,
    你需要判断如果a和b都是用int类型存储的,a+b在C++中是否越界了(也就是结果是否还在int范围内)。
    注意越界有上界和下界。
    然后对于越界问题,搜了一下,得出下面的一些结论:
    int、long、long long取值范围
    unsigned int 0~4294967295
    int -2147483648~2147483647
    unsigned long 0~4294967295
    long -2147483648~2147483647
    long long的最大值:9223372036854775807
    long long的最小值:-9223372036854775808
    unsigned long long的最大值:18446744073709551615
    __int64的最大值:9223372036854775807
    __int64的最小值:-9223372036854775808
    unsigned __int64的最大值:18446744073709551615

    另外做另一个题时,涉及到之前没有学过的位运算,去搜了一下,有以下结论:

    位运算总结(按位与,或,异或)
    按位与运算符(&)
    参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
    运算规则:0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;
    即:两位同时为“1”,结果才为“1”,否则为0
    例如:3&5 即 0000 0011& 0000 0101 = 00000001 因此,3&5的值得1。
    另,负数按补码形式参加按位与运算。
    “与运算”的特殊用途:
    (1)清零。如果想将一个单元清零,即使其全部二进制位为0,只要与一个各位都为零的数值相与,结果为零。
    (2)取一个数中指定位
    方法:找一个数,对应X要取的位,该数的对应位为1,其余位为零,此数与X进行“与运算”可以得到X中的指定位。
    例:设X=10101110,
    取X的低4位,用 X & 0000 1111 = 00001110 即可得到;
    还可用来取X的2、4、6位。
    按位或运算符(|)
    参加运算的两个对象,按二进制位进行“或”运算。
    运算规则:0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;
    即 :参加运算的两个对象只要有一个为1,其值为1。
    例如:3|5 即 00000011 | 0000 0101 = 00000111 因此,3|5的值得7。
    另,负数按补码形式参加按位或运算。
    “或运算”特殊作用:
    (1)常用来对一个数据的某些位置1。
    方法:找到一个数,对应X要置1的位,该数的对应位为1,其余位为零。此数与X相或可使X中的某些位置1。
    例:将X=10100000的低4位置1 ,用X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。
    异或运算符(^)
    参加运算的两个数据,按二进制位进行“异或”运算。
    运算规则:0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0;
    即:参加运算的两个对象,如果两个相应位为“异”(值不同),则该位结果为1,否则为0。
    “异或运算”的特殊作用:
    (1)使特定位翻转找一个数,对应X要翻转的各位,该数的对应位为1,其余位为零,此数与X对应位异或即可。
    例:X=10101110,使X低4位翻转,用X ^0000 1111 = 1010 0001即可得到。
    (2)与0相异或,保留原值 ,X ^ 00000000 = 1010 1110。
    下面重点说一下按位异或,异或其实就是不进位加法,如1+1=0,,0+0=0,1+0=1。
    异或的几条性质:
    1、交换律
    2、结合律(即(ab)c == a(bc))
    3、对于任何数x,都有xx=0,x0=x
    4、自反性: abb=a^0=a;
    异或运算最常见于多项式除法,不过它最重要的性质还是自反性:A XOR B XOR B = A,即对给定的数A,用同样的运算因子(B)作两次异或运算后仍得到A本身。这是一个神奇的性质,利用这个性质,可以获得许多有趣的应用。 例如,所有的程序教科书都会向初学者指出,要交换两个变量的值,必须要引入一个中间变量。但如果使用异或,就可以节约一个变量的存储空间: 设有A,B两个变量,存储的值分别为a,b,则以下三行表达式将互换他们的值 表达式 (值) :
    a=a^b;
    b=b^a;
    a=a^b;
    应用举例1:
    1-1000放在含有1001个元素的数组中,只有唯一的一个元素值重复,其它均只出现
    一次。每个数组元素只能访问一次,设计一个算法,将它找出来;不用辅助存储空
    间,能否设计一个算法实现?
    解法一、显然已经有人提出了一个比较精彩的解法,将所有数加起来,减去1+2+…+1000的和。
    这个算法已经足够完美了,相信出题者的标准答案也就是这个算法,唯一的问题是,如果数列过大,则可能会导致溢出。
    解法二、异或就没有这个问题,并且性能更好。
    将所有的数全部异或,得到的结果与1231000的结果进行异或,得到的结果就是重复数。
    左移运算符(<<)
    将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。
    例:a = a<< 2将a的二进制位左移2位,右补0,
    左移1位后a = a *2;
    若左移时舍弃的高位不包含1,则每左移一位,相当于该数乘以2。
    右移运算符(>>)
    将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。
    操作数每右移一位,相当于该数除以2。
    例如:a = a>> 2 将a的二进制位右移2位,
    左补0 or 补1得看被移数是正还是负。
    不同长度的数据进行位运算
    如果两个不同长度的数据进行位运算时,系统会将二者按右端对齐,然后进行位运算。
    以“与”运算为例说明如下:我们知道在C语言中long型占4个字节,int型占2个字节,如果一个long型数据与一个int型数据进行“与”运算,右端对齐后,左边不足的位依下面三种情况补足,
    (1)如果整型数据为正数,左边补16个0。
    (2)如果整型数据为负数,左边补16个1。
    (3)如果整形数据为无符号数,左边也补16个0。
    如:long a=123;int b=1;计算a& b。
    如:long a=123;int b=-1;计算a& b。
    如:long a=123;unsigned intb=1;计算a & b。
    发现了很多位运算的奇妙之处,原来位运算是可以代替引入第三者交换a,b值的,是可以更快更简洁的找到重复值的,是可以减轻内存负担的······
    关于位运算,看来以后还要多了解练习一下。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/study-hard-forever/p/12130083.html
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