关于(x&y)+((x^y)>>1)的解析

题目来源:《程序员面试宝典(第五版)》

参考:

https://zhidao.baidu.com/question/311282248.html百度知道的一个回答,很详细

(x&y)+((x^y)>>1)这篇博客解释了另一种方法



原题:

int f(int x,int y)
{
    return (x&y)+((x^y)>>1);
}
f(729,271)=   



(x&y)+((x^y)>>1) 书上解析说这个函数的功能是取两个数的平均数。

不太明白,查了资料加上整理一下,仅作记录。


一种解释是:


把x和y里对应的每一位(指二进制位)都分成三类,每一类分别计算平均值,最后汇总。

其中,

一类是x,y对应位都是1,用x&y计算其平均值;

一类是x,y中对应位有且只有一位是1,用(x^y)>>1计算其平均值;

还有一另是x,y中对应位均为0,无须计算。


具体解释一下怎样计算的:

一、x,y对应位均为1,相加后再除以2还是原来的数,如两个00001111相加后除以2仍得00001111,这是第一部分。


二、第二部分,对应位有且只有一位为1,用“异或”运算提取出来,然后>>1(右移一位,相当于除以2),即到到第二部分的平均值。


三、第三部分,对应位均为零,因为相加后再除以二还是0,所以不用计算。

三部分汇总之后就是(x&y)+((x^y)>>1)


顺便解释一下前面说到可以避免溢出。

假设x,y均为unsigned char型数据(0~255,占用一字节),显然,x,y的平均数也在0~255之间,但如果直接x+y可能会使结果大于255,这就产生溢出,虽然最终结果在255之内,但过程中需要额外处理溢出的那一位,在汇编中就需要考虑这种高位溢出的情况,如果(x&y)+((x^y)>>1)计算则不会。



另外一种解释是:


将a和b拆成两部分的平均值相加:
a、b对应位相同部分,a、b对应位不同部分。
a&b计算的是两个数用二进制表示时对应位相同的部分的平均,由于是取平均,所以若对应位相同则取其中一个数即可,所以用与操作;
a^b>>1计算的是对应位不同的部分的平均,也就是一个是0一个是1,那么平均就是(0+1)/2,就是异或并移位

(右移一位,相当于除以2的结果。 


举一个十进制的例子: 
计算14和6的平均值,拆分数字:14=6+8,6=6+0.相同部分两个6,取一个,不同部分8和0,取(8+0)/2=4。那么结果就是6+4=10就是所要求的答案。


个人觉得第二种比较方便理解。

一种解释是:


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转载自blog.csdn.net/jesmine_gu/article/details/80061215
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