【C语言刷题系列】计算整数的二进制位中1的个数 （三种方式）

文章目录

一、文章简介 

1.取模 配合 整除 的方式

2.按位与 配合 右移 的方式

3.按位与 的方式

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一、文章简介 

 本文所属专栏C语言刷题_倔强的石头106的博客-CSDN博客

注：如果没有特别说明，本文所提及的整数为有符号整型，即 int 类型

本文介绍求整数二进制位的1的个数的三种方式，三种方式在运算效率上差异不大，根据自己使用习惯和实际情况灵活运用即可

1.取模 配合 整除 的方式

这种方法的原理是利用十进制到二进制的转换过程——

• 十进制数取模2得到的余数就是二进制位的最后一位
• 再将该数除2就将二进制位去掉一位
• 循环直到该数等于0时，也就是二进制位不再含有1。统计1出现的次数

//第一种方式
#include
int Num1(int n)
{
	int count = 0;
	while (n > 0)
	{
		if (n % 2 == 1)
			count++;
		n /= 2;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	printf("%d\n", Num1(n));
	return 0;
}

 但使用此种方式存在一定的缺陷——

当要判断的整数是负数时，循环不会进去。比如输入-1，就会得到0，这显示是不正确的

 解决方法就是在函数参数使用无符号整型接收数据，这样接收到的负数就会将它看作是一个较大的整数。在这种情况下，可以看到输入-1，得到的正确结果是32

int Num1(unsigned int n)//使用无符号整型接收参数
{
	int count = 0;
	while (n > 0)
	{
		if (n % 2 == 1)
			count++;
		n /= 2;
	}
	return count;
}

 

 

2.按位与 配合 右移 的方式

这种方法的原理是——

将输入的数字与1进行按位与操作，这样就可以判断最右边一位二进制位是否是1

再让输入的数字右移一位，对下一位二进制位进行判断

将上述过程放在for循环中，第一次右移0位，第二次右移1位，直到右移31位。统计1的个数，返回

#include
//第二种方式
int Num2(int n)
{
	int count = 0;
	for (int i = 0; i < 32; i++)
	{
		if ((n >> i) & 1 == 1)
			count++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	printf("%d\n", Num2(n));
	return 0;
}

 

 

3.按位与 的方式

这种方法比较巧妙，原理是

将输入的数字 n 与n-1进行按位与操作，每次会去掉一位二进制位的1

将上述过程放在循环中进行，直到所有二进制位的1被去掉，循环结束，统计1的个数

#include
//第三种方式
int Num3(int n) 
{
	int count=0;
	while (n )
	{
		n = n & (n - 1);//每次去掉一个二进制的1
		count++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	printf("%d\n", Num3(n));
	return 0;
}