Добавить два целых числа, используя только побитовые операторы?
В С# можно ли выполнить сумму двух 32-битных целых чисел без использования таких вещей, как if..else, loop и т.д.?
То есть, это можно сделать, используя только побитовые операции OR (|
), AND (&
), XOR (^
), NOT (!
), Shift left (<<
) и shift right (>>
)?
Ответы
Ответ 1
Вот пример вашего развлечения
unsigned int myAdd(unsigned int a, unsigned int b)
{
unsigned int carry = a & b;
unsigned int result = a ^ b;
while(carry != 0)
{
unsigned int shiftedcarry = carry << 1;
carry = result & shiftedcarry;
result ^= shiftedcarry;
}
return result;
}
Цикл может быть развернут. Количество выполняемых операций зависит от количества бит, установленного в операндах, но не больше ширины unsigned int
. Когда carry
становится 0
, следующие итерации ничего не меняют.
Ответ 2
Попробуйте следующее:
private int add(int a, int b) {
if(b == 0)
return a;
return add( a ^ b, (a & b) << 1);
}
Edit:
Исправлено утверждение if
Ответ 3
Подумайте о том, как добавление происходит по частям. Сдвиньте значения, чтобы поочередно получить каждый бит каждого операнда, затем просмотрите четыре возможных значения для двух бит и определите, что должен быть бит результата, и нужно ли беспокоить бит бит. Затем посмотрите, как результат и перенос могут быть запрограммированы с использованием побитовых операций.
Ответ 4
public static int getSum(int p, int q)
{
int carry=0, result =0;
for(int i=0; i<32; i++)
{
int n1 = (p & (1<<(i)))>>(i); //find the nth bit of p
int n2 = (q & (1<<(i)))>>(i); //find the nth bit of q
int s = n1 ^ n2 ^ carry; //sum of bits
carry = (carry==0) ? (n1&n2): (n1 | n2); //calculate the carry for next step
result = result | (s<<(i)); //calculate resultant bit
}
return result;
}
Взятие 32 бит в качестве int занимает 32 бит. Спасибо!!!
Ответ 5
static int binaryadd(int x, int y)
{
while (x != 0)
{
int c = y & x;
y = y ^ x;
x = c << 1;
}
return y;
}
Ответ 6
int Add(int a, int b)
{
int result = 0,
// carry now contains common set bits of "a" and "b"
carry = a & b;
if (Convert.ToBoolean(carry))
{
// Sum of bits of "a" and "b" where at least one
// of the bits is not set
result = a ^ b;
// carry is shifted by one so that adding it
// to "a" gives the required sum
carry = carry << 1;
result = add(carry, result);
}
else
{
result = a ^ b;
}
return result;
}
Сумма двух бит может быть выполнена с использованием оператора XOR ^
а бит переноса может быть получен с использованием оператора AND &
. Если a
и b
не имеют битов в одном и том же положении, то оператор ^
дает сумму a
и b
.
Комментарии от geeksforgeeks
Ответ 7
int b = 25;
for (int t = 128; t > 0; t = t / 2)
{
if ((b & t) != 0) Console.Write("1 ");
if ((b & t) == 0) Console.Write("0 ");
}
Console.WriteLine();
//b = (sbyte)~b;
int e = 22;
for (int t = 128; t > 0; t = t / 2)
{
if ((e & t) != 0) Console.Write("1 ");
if ((e & t) == 0) Console.Write("0 ");
}
Console.WriteLine();
int c = b | e;
for (int t = 128; t > 0; t = t / 2)
{
if ((c & t) != 0) Console.Write("1 ");
if ((c & t) == 0) Console.Write("0 ");
}