java—长字符串中非零四进制(以4为基数)的位数?

7uzetpgm  于 2021-06-30  发布在  Java
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让我们从简单开始。假设你想知道一个盒子里有多少个1 long 在它的二进制表示中。例如,228中有多少个1₁₀? 二进制表示为11100100₂. 我们可以用 Long.bitCount(228); 它回来了 4 .
现在,假设我们将两位解释为一个四进制数字(最右边的两位是第一位):
00₂ = 0₄
01₂ = 1₄
10₂ = 2₄
11₂ = 三₄
因此,228₁₀ = 11100100₂ = 3210₄. 目标是找出二进制表示中有多少个非零的四位数。例如,3210₄ 产量3121100₄ 收益率4000032₄ 产量2等。
系统的代码 Long.bitCount(i); java文档中的方法如下所示:

public static int bitCount(long i) {
    i = i - ((i >>> 1) & 0x5555555555555555L);
    i = (i & 0x3333333333333333L) + ((i >>> 2) & 0x3333333333333333L);
    i = (i + (i >>> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fL;
    i = i + (i >>> 8);
    i = i + (i >>> 16);
    i = i + (i >>> 32);
    return (int)i & 0x7f;
}

我们的目标是找出在二进制表示中有多少个非零的四位数,而没有任何类型的循环,也没有使用 String s。我试图操纵代码,使之适用于四元代码。这就是我目前拥有的:

public static int bitCountQuat(long i) {
    i = i - ((i >>> 2) & 0x3333333333333333L);
    i = (i & 0x3333333333333333L) + ((i >>> 4) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fL);
    i = (i + (i >>> 8)) & 0x00ff00ff00ff00ffL;
    i = i + (i >>> 16);
    i = i + (i >>> 32);
    i = i + (i >>> 64);
    return (int) i & 0x7f7f;
 }

更多参考:有效实现汉明权重。
以下是0到9之间的值:

Binary, desired output, current output
0000,   0,  0
0001,   1,  2
0010,   1,  4
0011,   1,  6
0100,   1,  6
0101,   2,  0
0110,   2,  2
0111,   2,  4
1000,   1,  4
1001,   2,  6
z4bn682m

z4bn682m1#

首先将所有非零的四位数转换为1。。。

i = (i & 0x5555555555555555L) | ((i >>  1) & 0x5555555555555555L));

... 然后计算结果中的位。
进行位计数的一种方法是从那里继续

i = (i & 0x3333333333333333L) + ((i >>  2) & 0x3333333333333333L));
i = (i & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fL) + ((i >>  4) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fL));
i = (i & 0x00ff00ff00ff00ffL) + ((i >>  8) & 0x00ff00ff00ff00ffL));
i = (i & 0x0000ffff0000ffffL) + ((i >> 16) & 0x0000ffff0000ffffL));
i = (i & 0x00000000ffffffffL) +  (i >> 32);

,这是您引用的wikipedia文章中介绍的实现的后续步骤。
或者,您可以使用 Long.bitCount() ,甚至 Long.bitCount() 它本身用于位计数部分。它的变体比(完整的)wikipedia版本有足够少的操作,与上面的快捷方式版本相当。

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