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  • leetcode 190 Reverse Bits

    Reverse bits of a given 32 bits unsigned integer.

    For example, given input 43261596 (represented in binary as 00000010100101000001111010011100), return 964176192 (represented in binary as 00111001011110000010100101000000).

    Follow up:
    If this function is called many times, how would you optimize it?

    解决方案:
    Basically, this code is just keeping pop the last bit from n and push it to the end of the return result.

    Do
    •Get last bit from n
    •Push the bit to the end of the result
    •Pop out the last bit of n

    Until n is 0
    •Push remaining 0s to the n by “ret << nShift”

    •Return the result “ret”

     uint32_t ret = 0;
    
        int nShift = 32;
        while (n && nShift--)
        {
            // shift ret to left by one and move a room for the new push
            ret = (ret << 1);
            // Push the last bit of the n to ret
            if (n%2)
                ret |= 0x1;
            // pop the last element out
            n = (n>>1);
        }
    
        return ret << nShift; 
    

    位操作详解

    参考:http://www.crazycpp.com/?p=82

    我们先来看看位运算操作符:& (按位与)、| (按位或)、^ (按位异或)、~ (按位取反)、>> (按位右移)、<< (按位左移)。

    1、&(按位与) 从概念上来讲,就是将参与运算的两个分量对应的每一位来做逻辑与运算,若两者都为真(等于1),则结果才为真(等于1)。否则都为假(等于0)。
    即:1 & 1 = 1 、1&0 = 0 、0&1 = 1、0&0 = 0
    这里我们先来看看那一个8位二进制的例子:
    7&8 = 0000 0111 & 0000 1000 = 0000 0000 = 0
    7&6 = 0000 0111 & 0000 0110 = 0000 0110 = 6

    2、| (按位或) 即把参与运算的每个分量对应的每一位来做逻辑或运算,即两者都为假(为0)时,才为假(为0),否则皆为真。
    即:0|0 = 0、1|0 = 1、0|1 = 1、1|1 = 1
    来看看8位二进制的例子:
    7|8 = 0000 0111 | 0000 1000 = 0000 1111 = 15
    7|6 = 0000 0111 | 0000 0110 = 0000 0111 = 7

    3、^(按位异或) 即把参与运算的每个分量对应的每一位来做异或运算,即两者相同为假,不同为真。
    即:0|0 = 0、 1|0 = 1、0|1 = 1、 1|1 = 0
    看下面的例子:
    7^8 = 0000 0111 ^ 0000 1000 = 0000 0111 = 7
    7^6 = 0000 0111 ^ 0000 0100 = 0000 0011 = 3

    4、~(按位取反) 即把二进制位的每一位进行取反运算,简而言之就是1变成0,0变成1。
    直接看例子:
    ~7 = ~0000 0111 = 1111 1000 = 248

    5 >>(按位右移)把二进制位整体向右移动。
    7>>1 = 0000 0111 >> 1 = 0000 0011 = 3
    7>>2 = 0000 0111 >> 2 = 0000 0001 = 1
    这里右移等于除了2的N次方,N为右移的位数。

    6 <<(按位左移)这里就不详细说了,和右移相反。

    位操作应用

    好了,下面讲讲实际应用吧。
    一、一种颜色的表示方式—- 通过DWORD来表示颜色
    定义:typedef unsigned long DWORD;
    即为一个无符号32位(32机器)长整数,有四个字节,我们从左到右叫他1,2,3,4字节,每一个字节的范围是0~255。第一个字节表示alpha值,即透明度。如果是255,表示不透明,0表示完全透明(

    看不到),其他分别是R,G,B值。
    可通过下列方法获得每个字节的值:
    int A = (int)((DWORD & 0xFF000000) >> 24);
    int R = (int)((DWORD & 0x00FF0000) >> 16);
    int G = (int)((DWORD & 0x0000FF00) >> 8);
    int B = (int)(DWORD & 0x000000FF);

    DWORD dwColor = (A<<24)+(R<<16)+(G<<8)+B;
    有了前面的基础,我相信大家对上面的换算方法,一看就明白吧。如果对16进制不敏感的童鞋,可以用计算机把十六进制换算成二进制,更容易理解。

    二、状态系统中的使用

    在游戏开发中,我们通常用一个32位(假设这里用32位)的整数来存储角色的状态(这样做主要是为了节约存储空间,同时也减小网络同步消息包的size)。所谓的状态,就是大家熟悉的Buff或者DeBuff。
    enum ROLE_STATUS
    {
    STATUS_NORMAL = 0, // 正常
    STATUS_DIE = 1, // 死亡状态
    STATUS_GOD , // 无敌
    STATUS_DISAPPEARING , // 消失中状态
    STATUS_DEF_ADJUST , // 物理防御提升/降低
    STATUS_MDEF_ADJUST , // 魔法防御提升/降低
    STATUS_ATK_CRI_ADJUST , // 同时提升物理攻击和爆击率
    STATUS_MAXHP_ADJUST , // HP上限调整
    STATUS_MAXMP_ADJUST , // MP上限提升/降低
    //……
    这里最多只能写32个,因为我们假设是用32位数据来存储状态。
    };

    状态数据定义好了,现在来看看怎么使用他们。
    首先, 角色上线,我要给他一个保护状态,应该这样操作。
    DWORD dwRoleStatus = STATUS_GOD;
    同时,角色使用了一个物品,这个物品的效果时,HP和MP上限增加一段时间。因此要附加调整玩家的HP和MP上限的状态,应该这样。
    DWORD dwRoleStatus |= (STATUS_MAXHP_ADJUST+STATUS_MAXMP_ADJUST);
    这里是|=而不是=操作,因为不能清掉之前附加的无敌保护状态。所以用或运算。
    该角色受到其他玩家或者怪物的攻击,我们要判断被攻击的这个角色的受保护状态状态还在不在。执行如下逻辑
    if( dwRoleStatus & STATUS_GOD ) // 判断位是否为1
    {
    // 受保护状态,不能被攻击
    }

    接下来,角色无敌保护时间过期了,我们要清除无敌状态,执行如下操作
    dwRoleStatus &= ~STATUS_GOD;
    这里用到了取反的计算。~STATUS_GOD的结果是第二位为0外,其他都为1。然后和dwRoleStatus做按位与计算。
    STATUS_GOD 等于 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010;
    ~STATUS_GOD 等于 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101;
    因此和dwRoleStatus相与之后,dwRoleStatus除了第二位以外的位,都保留下来了。第二位不管是什么值,都会被设置为0,这样子就把STATUS_GOD这个状态清除掉了。同理我们要清除多个状态的时候,先把要清楚的状态或运算到一起。再取反,然后和dwRoleStatus按位与。起到同时清除多个状态。

    然后讲讲异或,它有一个性质是,两次异或,能还原回来

    例如 a=7,b=6;

    a = a^b^b

    我们来看看那二进制的操作

    a = 0111

    b = 0110

    c = a^b = 0001

    a = c^b = 0111

    写到这里,想到一道经典的C++笔试题,即不需要第3个变量,交换两个变量的值。

    a = a^b = 0001

    b = b^a = 0111

    a = a^b = 0110

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wangyaning/p/7853987.html
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