如何快速判断一个数是不是2的幂、3的幂、4的幂

如何快速判断一个数是不是2的幂、3的幂、4的幂

1、判断是不是2的幂

将2的幂写成二进制很容易看出,2的幂的二进制只有一个1,其余全是0,如下所示:

000010000…00

而将2的幂的二进制减1,其二进制变为:

000001111…11

所以判断一个数是不是2的幂的方法为使用按位与操作,如果结果为0,则是2的幂:
n&(n-1)

2、判断是不是4的幂

4的幂首先是2的幂,因为4^n = (2^2)^n,所以4的幂的二进制同样只有一个1,与2的幂不同的是,4的幂的二进制的1在偶数位上,所以判断一个数是不是4的幂的方式为:

1)首先判断是不是2的幂,使用 n & (n-1)

2)进一步判断与0x55555555的按位与结果,0x55555555是用十六进制表示的数,其奇数位上全是1,偶数位上全是0,判断 n & 0x55555555

3、判断是不是3的幂

此方法较为通用,我们首先分析3的幂的特点,假设一个数Num是3的幂,那么所有Num的约数都是3的幂,如果一个数n小于Num且是3的幂,那么这个数n一定是Num的约数。

了解上述性质,我们只需要找到一个最大的3的幂,看看参数n是不是此最大的幂的约数就行了,假设参数是整型,那么3的最大的幂的求法为:

int maxPower = (int) Math.pow(3,(int)(Math.log(0x7fffffff)/Math.log(3)));

x7fffffff是整型最大值,也就是Integer.maxValue()。表达式后面两个对数相处结果为double,要转化为整型。
下一步只要判断n是不是maxPower的约数即可
maxPower % n == 0
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