Question

因此，我承担了将两个32位整数交织为一个的任务，如下所示： a_31,...,a_0 and b_31,...,b_0, return the 64-bit long that contains their bits interleaved: a_31,b_31,a_30,b_30,...,a_0,b_0. 我尝试通过将每个MSB与一个在MSB位置具有1的助手一起从MSB中取出，然后将它们组合在一起来进行尝试。基本上将“ a”整数放在奇数位，将“ b”整数放在偶数位。 我无法调用其他功能（甚至是Math.pow） 我的代码：

public static long interleave(int a, int b) {
        long tempA = a;
        long tempB = b;
        long helper = 0x0000000080000000L;
        long ans=0;
        for (int i = 0; i <32 ; i++) {
            ans = ans | ((helper & tempA) << (31-(2*i)));
            ans = ans | ((helper & tempB)<<(30-(i+i)));
            helper = helper >>>1;
        }
        return  ans;
}

我的测试在这里失败：

Expected :-6148914691236517206
Actual   :7905747459547660288

一些调试和解决问题的帮助，以及有关解决问题的建议。

Answer 1

这可以更高效地完成而无需循环。诀窍是编写一个辅助函数，该函数将abcd→0a0b0c0d之类的位隔开，然后按位“或”将隔开的位串在一起。

将数字隔开的算法如下所示。该示例已简化为采用8位输入，为了方便阅读，我编写了.而不是0：

........abcdefgh→....abcd????efgh→....abcd....efgh
....abcd....efgh→..ab??cd..ef??gh→..ab..cd..ef..gh
..ab..cd..ef..gh→.a?b.c?d.e?f.g?h→.a.b.c.d.e.f.g.h

每个步骤都可以通过对左移副本执行按位“或”来实现。这会使某些位（标记为?）处于不需要的状态，因此我们将这些位设置为0，并按位“与”。

实施：

public class InterleaveBits {
    public static long interleave(int a, int b) {
        return (spaceOut(a) << 1) | spaceOut(b);
    }

    private static long spaceOut(int a) {
        long x = a          & 0x00000000FFFFFFFFL;
        x = (x | (x << 16)) & 0x0000FFFF0000FFFFL;
        x = (x | (x <<  8)) & 0x00FF00FF00FF00FFL;
        x = (x | (x <<  4)) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FL;
        x = (x | (x <<  2)) & 0x3333333333333333L;
        x = (x | (x <<  1)) & 0x5555555555555555L;
        return x;
    }
}

请注意，从int到long的隐式强制转换是带符号的，因此它会在long的最左边32个位置复制符号位。需要按位将“和”设置为0，以使算法按上述方式工作。

我改编自Sean Eron Anderson的“ Bit Twiddling Hacks”页面上的a solution，如果您需要进行任何低级位操作，这是非常有用的资源。

Answer 2

要调试您的代码，我建议单步执行并在每次迭代期间记下变量的值。查看它们是否符合您的期望。如果没有，您将找到代码在哪里以及何时出现错误的确切信息。

对于可行的解决方案，我建议考虑尽可能简单。您基本上想要这样：
（减少到8bit-> 16bit，以提高可读性）

输入：

-------------------------
| 7| 6| 5| 4| 3| 2| 1| 0|
|--|--|--|--|--|--|--|--|
| A| A| A| A| A| A| A| A|
|--|--|--|--|--|--|--|--|
| B| B| B| B| B| B| B| B|
-------------------------

输出：

-------------------------------------------------
|15|14|13|12|11|10| 9| 8| 7| 6| 5| 4| 3| 2| 1| 0|
|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|--|
| A| B| A| B| A| B| A| B| A| B| A| B| A| B| A| B|
-------------------------------------------------

请注意，所有B位如何在结果中恰好位于“双精度”位置。并且所有A位都恰好在“双”位置向左移动一位。

由于我们知道位只能是1或0，因此基本上可以归结为：对于b中的每一位，即1，我们希望结果在结果中包含1原始位置的两倍。对于a中的每一位1，我们希望结果的原始位置是1乘以{em>乘以2加1 。

可以很容易地将其转录为以下代码：

public static long interleave(int a, int b) {
    long ans = 0;
    for (int i = 0; i < 32; i++)
    {
        if ((a & (1<<i)) != 0)     // the bit at position i in a is 1
        {
            ans |= 1L << i*2 + 1;  // set the bit at position (i*2 + 1) in ans to 1
        }
        if ((b & (1<<i)) != 0)     // the bit at position i in b is 1
        {
            ans |= 1L << i*2;      // set the bit at position (i*2) in ans to 1
        }
    }
    return ans;
}

将2个32位整数插入64个整数

2 个答案: