x&(-x)和x&(x-1)的含义详解


最近看算法题,涉及到两个很经典的位运算:

x&(-x):保留二进制下最后出现的1的位置,其余位置置0(即一个数中最大的2的n次幂的因数
x&(x-1):消除二进制下最后出现1的位置,其余保持不变

具体分析如下:

我们可以从看待字符串的角度去思考这件事。

二进制下的数字都可以写成(A)1(B)的形式,其中A表示一串01字符串,1表示从右向左的出现的第一个数字1,B表示空(奇数)或者是连续的0(偶数),即:
偶数:(A)1(00…0)
奇数:(A)1

对于x&(-x)
-x的运算是,所有位置取反+1,即变形如下(Ā表示所有位置取反):
偶数:(Ā)0(11…1) + 1 = (Ā)1(00…0)
奇数:(Ā)0 + 1 = (Ā)1

所以,x&(-x)即:  
偶数:(Ā)1(00…0) & (A)1(00…0) = (00…0)1(00…0)
奇数:(Ā)1 & (A)1 = (00…0)1

对于x&(x-1)
x-1变形如下:
偶数:(A)1(00…0) - 1 = (A)0(11…1)
奇数:(A)1-1 = (A)0

所以,x&(x-1)即:
偶数:(A)0(11…1) & (A)1(00…0) = (A)0(00…0)
奇数:(A)0 & (A)1 = (A)0

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