UInt32
在不使用查找表的情况下计算设置位的数量(即计算 1 的数量)的最快方法是什么?有没有办法算进去O(1)
?
4 回答
bit-twiddling hacks页面有许多选项。
当然,您可以争辩说遍历所有 32 个可能的位是 O(N),因为每次的成本都相同 :)
为简单起见,我会考虑按字节查找表的方法,或 Brian Kernighan 的巧妙想法,它迭代的次数与设置的位数一样多,我将其写为:
public static int CountBits(uint value)
{
int count = 0;
while (value != 0)
{
count++;
value &= value - 1;
}
return count;
}
如果您不喜欢填充 256 项查找表的想法,那么每 nybble 查找仍然会很快。请注意,8 个数组查找可能比 32 个简单位操作慢。
当然,在采用特别深奥的方法之前,测试应用程序的真实性能是值得的……这真的是你的瓶颈吗?
是以下内容的副本: how-to-implement-bitcount-using-only-bitwise-operators 或 best-algorithm-to-count-the-number-of-set-bits-in-a-32-bit-integer
这个问题有很多解决方案。我使用的是:
int NumberOfSetBits(int i)
{
i = i - ((i >> 1) & 0x55555555);
i = (i & 0x33333333) + ((i >> 2) & 0x33333333);
return (((i + (i >> 4)) & 0x0F0F0F0F) * 0x01010101) >> 24;
}
在 .NET Core 3.0中,x86popcnt
内在函数已公开,允许您对 uint 或 uint64 执行单指令填充计数计算。
int setBits = System.Runtime.Intrinsics.X86.Popcnt.PopCount(value);
还有一个 64 位版本System.Runtime.Intrinsics.X86.Popcnt.X64.PopCount()
可以在ulong
64 位 CPU 上运行时使用。
这是java中获取给定数字的设置位的解决方案。
import java.util.*;
public class HelloWorld {
static int setBits(int n) {
int count = 0;
while(n != 0) {
count+= ((n & 1) == 1) ? 1 : 0;
n >>= 1;
}
return count;
}
public static void main(String []args){
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt();
System.out.println("Results: " + HelloWorld.setBits(n));
}
}