平行算法:二进制表示中1的个数

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平行算法

        一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。在同时进行的前提下,可以将计算的过程分解成小部分,之后以并发方式来加以解决,或指用多台处理机联合求解问题的方法和步骤,其执行过程是将给定的问题首先分解成若干个尽量相互独立的子问 题,然后使用多台计算机同时求解它,从而最终求得原问题的解。
        由于人们的思维能力以及思考问题的方法对并行不太习惯,且并行算法理论不成熟,所以总是出现了需求再来研究算法,不具有导向性,同时实现并行算法的并行程序性能较差,往往满足不了人们的需求。

        接下来开始分析改算法是如何实现二进制表示中1的个数统计的,为了方便理解,我们把代码改成如下的形式:

int func(unsigned int i)
{
    unsigned int temp = i;
    temp = (temp & 0x55555555) + ((temp>> 1) & 0x55555555);  //temp相邻位相加  
    temp = (temp & 0x33333333) + ((temp >> 2) & 0x33333333);  //temp相邻(以2为单位)相加
    temp = (temp & 0x0f0f0f0f) + ((temp>> 4) & 0x0f0f0f0f);    //temp相邻(以4为单位)相加
    temp = (temp & 0xff00ff) + ((temp>> 8) & 0xff00ff);       //temp相邻(以8为单位)相加
    temp = (temp & 0xffff) + ((temp>> 16) & 0xffff) ;          //temp相邻(以16为单位)相加
    return temp;
}

temp相邻位相加:相加原理若相邻的两个数为00则结果为00, 相邻的两个数为01或10则结果为01,相邻两个数为11则结果为10,也就是先小范围统计每两位中1的个数,后面的步骤在累计有多少个1.
0x11530828的二进制表示如下:(缩进问题自行对应即可)
0001 0001 1001 0011 0000 1000 0010 1000;
0 1 0 1 1 1 0 2 0 0 1 0 0 1 1 0;
1 1 2 2 0 1 1 1;
2 4 1 2
6 3
9

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