这里实现了交换一个数字的奇数位与偶数位，其交换规律是二进制序列中的第0位与第1位交换，第2位与第3位交换，第4位与第5位交换，……
1、算法思想
a.得到该数字的奇数位；
b.得到该数字的偶数位；
c.所有的奇数位右移一位变成偶数位；
d.所有的偶数位左移一位变成奇数位；
e.新的偶数位 按位或 新的奇数位 即可得到交换奇偶顺序后的数字。
不妨假设最右边的位为第0位，也就是一个偶数位。那么如何得到一个数字的奇数位呢？
int num = 7; // 0 1 1 1
// 奇数位 0 1 只想要得到0 1，就要保证偶数位上的数字为0（清0），
// 奇数位上的数字不发生变化（保留原值），这里考虑按位与，
// 1.奇数位上的数字按位与1则不会发生变化，
// 2.偶数位上的数字按位与0实现清0，
// 于是可以写出这个按位与的数字 0XAAAAAAAA，
// 其二进制序列为：1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010
// A A A A A A A A
//
// 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010
// & 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
如何得到一个数字的偶数位呢？
// 0 1 1 1
// 偶数位 1 1 只想要得到1 1，就要保证奇数位上的数字为0（清0），
// 偶数位上的数字不发生变化（保留原值），这里考虑按位与，
// 1.偶数位上的数字按位与1则不会发生变化，
// 2.奇数位上的数字按位与0实现清0，
// 于是可以写出这个按位与的数字 0X55555555，
// 其二进制序列为：0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101
// 5 5 5 5 5 5 5 5
//
// 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101
// & 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
// 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
所有的奇数位右移一位变成偶数位：
// 奇数位 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
// >> 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
所有的偶数位左移一位变成奇数位：
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// 偶数位 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
// << 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
新的偶数位 按位或 新的奇数位：
// 新的偶数位 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
// 新的奇数位 |或 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
// 交换后的数字 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
// 11
从本质上来说，按位或运算可以理解为 相同位(同为0或者同为1)的和的一半 加上 不同位(一个为1，一个为0)的和。接下来通过下面的示例来剖析下按位或运算：
int num1 = 7; // 0 1 1 1
int num2 = 3; // + 0 0 1 1
// 1 0 1 0
//相同位 0 1 1
//相同位+ 0 1 1
// 0 1 1 0
// 0 4 2 0
//相同位的一半也就是(4+2)/2=3
//相同位 0 1 1
//相同位& 0 1 1
// 0 0 1 1
// 0 0 2 1 2+1=3
//相同位 0 1 1
//相同位| 0 1 1
// 0 0 1 1
// 0 0 2 1 2+1=3
//不同位 1
// + 0
// 1 2*2=4
//不同位 1
// | 0
// 1 2*2=4
加法运算可以这样理解：
//num1+num2的运算可以理解为 相同位的和（6） 加上 不同位的和（4），得到的结果也是10， //其本质是 相同位的按位与的和(ps:由于不同位（1或者0）时按位与是0，所以这里用相同位的按位与) //加上 所有位的按位或的和。
按位或运算可以这样理解：
int num1 = 7; // 0 1 1 1
int num2 = 3; // | 0 0 1 1
// 0 1 1 1 按位或得到的值为7
//相同位 0 1 1
//相同位& 0 1 1
// 0 0 1 1
// 0 0 2 1 相同位与得到2+1=3
//不同位 1
//不同位& 0
// 0 0 0 0 不同位与得到0
//相同位 0 1 1
//相同位| 0 1 1
// 0 0 1 1
// 0 0 2 1 相同位或得到2+1=3
//不同位 1
// | 0
// 1 不同位或得到2*2=4
//num1 | num2的运算就相当于是 相同位的和的一半 加上 不同位的和。
这里定义一个宏来实现交换奇数位与偶数位的算法：
# define SWAP_ODD_EVEN(NUM) ((((NUM) & (0X55555555)) << 1) | (((NUM) & (0XAAAAAAAA)) >> 1))
2、源代码
a.输出二进制序列
对num模2除2即可。
/*
* 函数名称：OutputBinary
*
* 函数功能：输出一个数字的二进制位
* 从右往左读，表示从高位到低位，
* 不足32位的，右边补0。
*
* 入口参数：num
*
* 出口参数：void
*
* 返回类型：void
*/
void OutputBinary(unsigned int num)
{
unsigned int one_bit_num = num;
if (0 == num)
{
printf("%d", one_bit_num);
}
while (num)
{
one_bit_num = num % 2;
printf("%d ", one_bit_num);
num >>= 1;
}
printf("\n");
return;
}
不足：首先，每次需要补齐二进制序列至32位，其次，数字必须为无符号整型，并且需要对0进行判断，最后从右往左看每一位的数字，很不人性化。
改进：遍历变量one_bit_num从31到0，然后移位one_bit_num再与1。
/*
* 函数名称：OutputBinary
*
* 函数功能：输出一个数字的二进制位
*
* 入口参数：num
*
* 出口参数：void
*
* 返回类型：void
*/
void OutputBinary(int num)
{
int one_bit_num = 0;
for (one_bit_num=31; one_bit_num>=0; one_bit_num--)
{
printf("%d ", ((num >> one_bit_num) & 1));
}
printf("\n");
return;
}
b.主函数
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
/*
* Copyright (c) 2018, code farmer from sust
* All rights reserved.
*
* 文件名称：SwapOddEven.c
* 功能：写一个宏可以将一个数字的奇数位和偶数位交换。
*
* 当前版本：V1.0
* 作者：sustzc
* 完成日期：2018年4月11日21:48:09
*/
# include <stdio.h>
# include <assert.h>
# define SWAP_ODD_EVEN(NUM) ((((NUM) & (0X55555555)) << 1) | (((NUM) & (0XAAAAAAAA)) >> 1))
int main(void)
{
unsigned int num = 0;
unsigned int ret = 0;
printf("input one num:");
assert(1 == scanf("%d", &num));
printf("swap before:");
OutputBinary(num);
ret = SWAP_ODD_EVEN(num);
printf("swap after: ");
OutputBinary(ret);
printf("now,num is %d\n", ret);
return 0;
}
3、输出结果
