【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法

方法一:逐位%2法

该方法的初步测试代码如下:

int NumberOf1(int n) 
{
	int count = 0;
	while (n)
	{
        if (n % 2 == 1)
	    {
		   count++;
	    }
          n = n / 2;
	}
	return count;
}

众所周知,数据在内存里以补码的形式存储,这是为了简化计算机的结构设计,同时也提高了运算速度。因此在计算机系统中,数值一律用补码来表示和存储

原理图解:

该方法图解如下:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第1张图片

测试运行:

原理图解如上,接下来运行测试一下:

测试正数:输入15

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第2张图片

测试0:输入0

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第3张图片

可以看到,程序测试非负数都是没有问题的,但是当测试到负数时就会这样:

测试负数:输入-6

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第4张图片

 可以看到,正数和0的测试都没有问题,但是负数却显示为0,我们来看看问题出在哪里了:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第5张图片

强制转换后函数代码如下:

int NumberOf1(unsigned int n) 
{
	int count = 0;
	while (n)
	{
        if (n % 2 == 1)
	    {
		   count++;
	    }
          n = n / 2;
	}
	return count;
}

测试运行:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第6张图片

 强制转换可以实现的原理是:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第7张图片


  方法二:逐位&1法

该方法的初步测试函数代码如下:

int NumberOf1(int n)
{
	int i = 0;
	int count = 0;
	for (i = 0; i <32; i++)
	{
		if (n >> i & 1 == 1)
		{
			count++;
		}
	}
	return count;
}

原理图解:

该方法原理图解如下:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第8张图片

测试运行:

测试正数:输入15

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第9张图片

测试0:输入0  

 【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第10张图片

测试负数:输入-7

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第11张图片

输出结果均正确,该方法可行。


方法三:n&(n-1)法

该方法的初步测试代码如下:

int NumberOf1(int n)
{
	int count = 0;
	while (n)
	{
		n=n& (n - 1);
		count++;
	}
	return count;
}

原理图解:

该方法原理图解如下:

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第12张图片

测试运行:

原理如上,测试运行:

测试正数:输入11

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第13张图片

测试0:输入0  

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第14张图片

测试负数:输入-11

【C语言】求一个整数的二进制序列中1的个数的三种方法_第15张图片

输出结果均正确,该方法可行。


今日感悟:学而不思则罔,思而不学则殆!

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