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快速判断一个数是否是2的幂次方

2013-09-10 09:36 工业·编程 ⁄ 共 1239字 ⁄ 字号 暂无评论

    将2的幂次方写成二进制形式后,很容易就会发现有一个特点:二进制中只有一个1,并且1后面跟了n个0; 因此问题可以转化为判断1后面是否跟了n个0就可以了。 如果将这个数减去1后会发现,仅有的那个1会变为0,而原来的那n个0会变为1;因此将原来的数与去减去1后的数字进行与运算后会发现为零。

       最快速的方法:

      (number & number - 1) == 0

      原因:因为2的N次方换算是二进制为10……0这样的形式(0除外)。与上自己-1的位数,这们得到结果为0。例如。8的二进制为1000;8-1=7,7的二进制为111。两者相与的结果为0。计算如下:
         1000
     & 0111
        -------
        0000

     使用递归来实现的代码如下:

#include "stdio.h"   
#include "stdlib.h"   
   
int log2(int value)   //递归判断一个数是2的多少次方   
{   
    if (value == 1)   
        return 0;   
    else   
        return 1+log2(value>>1);   
}   
   
int main(void)   
{   
    int num;   
    printf("请输入一个整数:");   
    scanf("%d",&num);   
    if(num&(num-1))  //使用与运算判断一个数是否是2的幂次方   
        printf("%d不是2的幂次方!\n",num);   
    else   
        printf("%d是2的%d次方!\n",num,log2(num));   
    system("pause");   
    return 0;   
}   

使用非递归来实现的代码如下:
#include "stdio.h"   
#include "stdlib.h"   
   
int log2(int value)   //非递归判断一个数是2的多少次方   
{   
    int x=0;   
    while(value>1)   
    {   
        value>>=1;   
        x++;   
    }   
    return x;   
}   
   
int main(void)   
{   
    int num;   
    printf("请输入一个整数:");   
    scanf("%d",&num);   
    if(num&(num-1))     //使用与运算判断一个数是否是2的幂次方   
        printf("%d不是2的幂次方!\n",num);   
    else   
        printf("%d是2的%d次方!\n",num,log2(num));   
    system("pause");   
    return 0;   
}   

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