x或y等于x加y

    给定 x, k ,求满足 x + y = x | y 的第 k 小的正整数 y 。 | 是二进制的或(or)运算,例如 3 | 5 = 7。比如当 x=5,k=1时返回 2,因为5+1=6 不等于 5|1=5,而 5+2=7 等于 5 | 2 = 7。
    暴力枚举法:我们从1遍历到最大的长整型数(long long),求出满足要求的第k小的数。时间复杂度过于庞大。代码如下:
int theNum(int x, int k)
{
	int num = 0;
	long long i = 1;
	//从1遍历到最大的长整数数
	for (; i < LLONG_MAX; ++i)
	{
		//如果num小于k,且x|i与x+i相等,那么num加一
		if (num < k && ((x | i) == (x + i)))
		{
			num++;
		}
		//当num等于第k小的数时,终止循环
		if (num == k)
		{
			break;
		}
	}
	//返回第k小的数
	return i;
}
位操作法:比如说我们要找x = 5,k = {1,2,3,4}相对应的y的值。当k = 1时,y = 2,当k = 2时,y = 8,当k = 3 时,y = 10,当k = 4 时,y = 16。假设每个数最多有8位,我们找其中的规律。如下图所示:
x或y等于x加y_第1张图片
    通过上图我们可以看出,在x的二进制表示中,如果某一位的二进制是1,那么在y的二进制表示中对应的该位一定是0,比如说x = 5,第一位和第三位二进制形式中都是1,那么y的第一位和第三位必须都是0。y的其他位可以是0也可以是1,这就相当于对x的二进制中0对应的位进行全排列。代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
 
long long theNum(int x, int k)
{
    long long tmp = x;
    //判断x的二进制是否为0
    long long index1 = 1;
    //判断y的二进制是否为1
    long long index2 = 1;
    //当index2小于等于k时,进入循环
    while (index2 <= k)
    {
        //判断当前tmp某一位是否为0,如果是0,再次判断k相对应的是否为1
        if ((index1 & tmp) == 0)
        {
            //如果k对应的位是1,则tmp 更新为tmp = tmp | index1。
            if (index2 & k)
            {
                tmp = tmp | index1;
            }
            //index2向左移动一位
            index2 <<= 1;
        }
        //index1向左移动一位
        index1 <<= 1;
    }
    return (tmp - x);
}
 
int main(void)
{
    int x, k;
    while (cin >> x >> k)
    {
        cout << theNum(x, k) << endl;
    }
    return 0;
}

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