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c一个数的二进制有多少个1

发布时间:2025-05-10 15:00:54

在C语言中,统计一个整数的二进制表示中1的个数可以通过以下几种方法实现:

一、位运算优化方法(推荐)

c一个数的二进制有多少个1

利用`n & (n - 1)`的特性,每次操作将最右边的1变为0,直到n变为0。此方法时间复杂度为O(k),其中k是二进制中1的个数。

```c

include

int countones(unsigned long x) {

int count = 0;

while (x) {

count++;

x = x & (x - 1);

}

return count;

}

int main() {

unsigned long num = 29; // 二进制为 11101

printf("Number of 1s in binary: %dn", countones(num));

return 0;

}

```

解释

`x & (x - 1)`:通过减1操作将最右边的1变为0,例如`10011000 & 10010111 = 10010111`。

循环条件`x`不为0时继续执行,直到所有1都被计数。

二、逐位检查方法(效率较低)

c一个数的二进制有多少个1

通过不断右移并检查最低位是否为1,时间复杂度为O(32)(针对32位整数)。

```c

include

int countones(int n) {

int count = 0;

for (int i = 0; i < 32; i++) {

if ((n & 1) == 1) {

count++;

}

n >>= 1;

}

return count;

}

int main() {

int num = -10; // 二进制为 11111111111111111111111111101110

printf("Number of 1s in binary: %dn", countones(num));

return 0;

}

```

三、分治法(效率较低)

通过检查是否为2的幂次,将问题分解为更小的子问题。

```c

include

int countones(int n) {

int count = 0;

while (n) {

if ((n & (n - 1)) == 0) {

count++;

}

n >>= 1;

}

return count;

}

int main() {

int num = 0b101010; // 二进制为 101010

printf("Number of 1s in binary: %dn", countones(num));

return 0;

}

```

c一个数的二进制有多少个1

四、其他注意事项

数据类型选择:

使用`unsigned long`可避免负数右移带来的未定义行为。

性能优化:

位运算方法在1的个数较少时性能更优,而逐位检查法在1的个数接近32时效率较高。

推荐使用 位运算优化方法,既简洁又高效。

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