我知道Java中的(2 * i ==(i ^(i-1)+ 1)会让我发现数字是否为2的幂,但是有人可以解释为什么这行得通吗?

最佳答案

2 * i ==(i ^(i-1))+ 1

基本上,如果i为2的幂,则其位模式中将只有一个1。如果从中减去1,那么1位的所有低位将变为1,并且该2的幂将变为0。然后对这些位执行XOR,将产生一个全1的位模式。将1加到下,得到2的下一个幂。

记住XOR真值表:

1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0

例子:

假设i是256,这就是这种位模式。
100000000 = 2^8 = 256

100000000 - 1 = 011111111 = 2^7 + 2^6 + ... + 2^0 = 255

100000000 ^ 011111111 = 111111111 = = 2^8 + 2^7 + ... + 2^0 = 511

111111111 + 1 = 1000000000 = 2^9 = 512 = 2*i

这是一个示例,当您没有获得2的幂时
i = 100 = 2^6 + 2^5 + 2^2

0110 0100

0110 0100 - 1 = 99 = 2^6 + 2^5 + 2^1 + 2^0 = 0110 0011

0110 0100 ^ 0110 0011 = 0000 0111 = 2^2 + 2^1 + 2^0 = 7

0000 0111 + 1 = 000 1000 = 2^3 = 8 != (2*i)

简化版

另外,此检查有一个修改后的版本,用于确定某个正无符号整数是否为2的幂。
(i & (i-1)) == 0

基本上,相同的理由

如果i是2的幂,则它的位表示中只有一个1位。如果从中减去1,则1位变为0,所有低位变为1。然后AND将产生所有0位模式。

10-08 03:45