位运算相关题目：下一个数、整数转换、配对交换

题目1：下一个数

给定一个正整数，找出与其二进制表达式中1的个数相同且大小最接近的那两个数（一个略大，一个略小）。

示例：

 输入：num = 2（或者0b10）
 输出：[4, 1] 或者（[0b100, 0b1]）
 输入：num = 1
 输出：[2, -1]

解题思路：

1.先用bitset将num的32位二进制表示出来，存放到数组中，方便可以遍历

2.较大值：从左往右找到第一个01，将其转换成10，再将右侧剩余的1全都移动到最低位

eg.0101110   ->1000111

3.较小值：从左往右找到第一个10，将其转换成01， 再将右侧剩余的1全都移动到最高位

eg.1001110   ->0111100

4.bitset数组的下标是从低位开始的，也就是从右往左进行遍历

源代码如下：

class Solution {
public:
    vector findClosedNumbers(int num) {
        bitset<32> smaller(num);//将二进制表示出来
        bitset<32> bigger(num);
        //找较小值
        int a=-1;//a初始化为-1
        for(int i=1;i<32;i++)
        {
            //找到10，变成01
            if(smaller[i]==1 && smaller[i-1]==0)
            {
                smaller.flip(i);//flip(i)将第i位上的数字进行翻转 （0转1，1转0）
                smaller.flip(i-1);
                //将右侧剩余的1，全移动到高位
                //相当于left和right的位互换
                for(int left=0,right=i-2;left

题目2：整数转换

编写一个函数，确定需要改变几个位才能将整数A转成整数B。

示例：

 输入：A = 29 （或者0b11101）, B = 15（或者0b01111）
 输出：2
 输入：A = 1，B = 2
 输出：2

 解题思路：

1.用bitset将整数A和B的32位 二进制表示出来存放在数组里，进行遍历

2.遇到aa[i]!=bb[i]，说明需要转换，count++即可

源代码如下：

class Solution {
public:
    int convertInteger(int A, int B) {
        bitset<32> aa(A);//A的二进制
        bitset<32> bb(B);//B的二进制
        int i=0;//都是32位，所以只需要一个下标进行遍历
        int count=0;//用来记录需要改变的次数
        while(i<32)
        {
            //遇到当前位不相等的，就需要转换，count++
            if(aa[i]!=bb[i])
            {
                count++;
            }
            i++;
        }
        //返回count
        return count;
    }
};

题目3：配对交换

编写程序，交换某个整数的奇数位和偶数位，尽量使用较少的指令（也就是说，位0与位1交换，位2与位3交换，以此类推）。

示例：

 输入：num = 2（或者0b10）
 输出 1 (或者 0b01)

解题思路：

1.用bitset将num的二进制保存到数组中，便于用下标进行访问

2.从低到高两两进行交换，i+=2

3.将最后的结果用to_ulong()函数先转成unsigned long类型，再强转成int类型

源代码如下：

class Solution {
public:
    int exchangeBits(int num) {
        bitset<32> bit(num);
        int i=0;
        //从低到高进行两两交换
        //注意：因为要访问i+1，所以循环结束条件为i<31,防止越界
        while(i<31)
        {
            int temp=bit[i];
            bit[i]=bit[i+1];
            bit[i+1]=temp;
            i+=2;//i每次跳两个位数
        }
        //bit.to_ulong()  将二进制数转成unsigned long类型的值
        //再强转成int类型，就可以返回了
        return (int)bit.to_ulong();
    }
};