一、 整型变量值互换

给定两个整型变量,在不使用其他变量的情况下实现两个变量值的交换。如果可以使用第三个变量缓存的话,这道题很容易解决,但如果不能使用,那就得从二进制层面入手解决了。程序示例:

a = 110
b = 119
print("a={0},b={1}".format(bin(a),bin(b)))
# 下面三次异或操作即可互换两变量的值
a = a^b
b = a^b
a = a^b
print("交换后:a={0},b={1}".format(bin(a),bin(b)))

运行结果:

python with open 二进制写入 python 二进制处理_python二进制位操作算法


当然了,由于python的特性我们还可以有更简单的方法,比如还可以这样玩:

python with open 二进制写入 python 二进制处理_python_02

二、常用二进制位操作

1.最低位1清零

x&(x-1),可以把二进制形式中的最低位的1转化为0.例如x=0b1010,执行该语句后x变成0b1000。程序示例:

x = 10
print(bin(x))
b = x&(x-1)
print(bin(b))

程序执行结果:

python with open 二进制写入 python 二进制处理_python_03

2.2 获取最低位的1

x&!(x-1),这个操作可以把最低位的二进制1取出来。例如:x=0b1010,执行x-1后得到0b1001,!(x-1)相当于将x-1取反即得到0b0110,再和原来的x二进制表示做“与”运算即x&!(x-1)可得到0b10。程序示例:

a = 10
print('清零前,a:{0}'.format(bin(a)))
b = ~(a-1)
a = a & b
print('清零后,a:{0}'.format(bin(a)))

程序运行结果:

python with open 二进制写入 python 二进制处理_位操作_04

3.交换指定位置的两个比特位

例如x=0b101000,i=2,j = 3,交换第2位和第3位两个位置上的比特位后x变成0b100100。算法实现:

def swapBit(x,i,j):
    #如果两个位置的数值相同则无需交换
    if ((x >> i)&1) != ((x >> j)&1):
        x ^= ((1 << i )| (1 << j))
        return x
x = 0b101000
i = 2
j = 3
print("交换第{0}位和第{1}位前的x={2}".format(i,j,bin(x)))
x = swapBit(x,i,j)
print("交换第{0}位和第{1}位后的x={2}".format(i,j,bin(x)))

程序运行结果:

python with open 二进制写入 python 二进制处理_python_05