Question

我正在努力想出一个函数int rotateRight (int x, int n)，x向右移动n rotateRight(0x87654321,4) = 0x76543218。例如，

int rotateRight(int x, int n) {
  int mask = (((1 << n)-1)<<(32-n));
  int reserve = (int)((unsigned) (x&mask) >>(32-n));
  return (x << n) | reserve; 
}

这是我到目前为止所做的：

但是，我禁止使用任何广告投放，允许的操作是& ^ | + << >>和{ {1}}。任何人都可以帮我解决这个问题吗？

Answer 1

基本上你所要做的就是：

使用右移将所有内容右移n位：>>
将您要旋转的位一直向左移动：<<
将移位的右移位和左移位与or合并：|

使用您需要的函数签名查看此代码以获取示例实现：

int rotateRight(int x, int n) {

    //if n=4, x=0x12345678:

    //shifted = 0x12345678 >> 4 = 0x01234567
    int shifted = x >> n;

    //rot_bits = (0x12345678 << 28) = 0x80000000
    int rot_bits = x << (32-n);

    //combined = 0x80000000 | 0x01234567 = 0x81234567
    int combined = shifted | rot_bits;

    return combined;
}

这种实施方式并不安全，至少在没有一些保证的情况下 - 即x始终为正，n为正，始终为<= 32。

如果传入一个负整数进行移位，它将无法正常工作，因为它会对最左边的位进行符号扩展。如果您希望此函数适用于所有整数，则应将所有类型从int更改为unsigned int（这样就不会发生符号扩展或负向左移），然后以模{{{ 1}} by 32（n）。这是函数的安全版本：

% 32

为你的极简主义者打高尔夫球：

unsigned int rotateRight(unsigned int x, unsigned int n) {

    //needed so you don't right shift more than int width
    n %= 32;

    //needed so you don't left shift more than int width
    unsigned int leftshift_val = (32-n) % 32 

    unsigned int shifted = x >> n;
    unsigned int rot_bits = x << leftshift_val;
    unsigned int combined = shifted | rot_bits;

    return combined;
}

Answer 2

通过左右移位的组合完成旋转。

移位有符号整数的符号位是个问题。建议转换为unsigned以执行转换。 @The Paramagnetic Croissant

实现定义行为的一个示例是当有符号整数向右移位时传输高阶位。

移位位宽或更大是一个问题。将实际转移限制为n modulo Bit_width。 (...<<(32-n));时，OP n == 0代码存在问题。

OP的例子看起来更像是左旋转。将假设该功能应该向右旋转。 (0x87654321,4) - ＆gt; 0x18765432。 @Mark Shevchenko

int的宽度不得超过32。

#include <limits.h>
#define INT_BIT_WIDTH (sizeof (int) * CHAR_BIT)

int rotateRight(int x, int n) {
  unsigned xu = x;
  unsigned nu = n;
  nu %= INT_BIT_WIDTH;
  unsigned y = xu >> nu;
  if (nu > 0) {
    y |= xu << (INT_BIT_WIDTH - nu);
  }
  return y;
}

[编辑]由于OP仅限于~ & ^ | + << >>，请使用以下替代代码注意：在极少数情况下，int的宽度不是2的幂，这是一个问题。

// nu %= INT_BIT_WIDTH;
nu &= INT_BIT_WIDTH - 1;

[编辑2]以为我会形成一个unsigned简约解决方案，受到@RPGillespie的启发，因为OP无法使用%。

#include <limits.h>
#define UNS_WIDTH    (sizeof (unsigned) * CHAR_BIT)
#define UNS_WIDTH_M1 (UNS_WIDTH - 1)

unsigned unsigned_rotate_right(unsigned x, unsigned n) {
  return (x >> (n & UNS_WIDTH_M1)) | (x << ((UNS_WIDTH - n) & UNS_WIDTH_M1));
}

Answer 3

根据this explanation，可以通过以下实现完成轮换。

#include<stdio.h>
#define INT_BITS 32

/*Function to left rotate n by d bits*/
int leftRotate(int n, unsigned int d)
{
   /* In n<<d, last d bits are 0. To put first 3 bits of n at
     last, do bitwise or of n<<d with n >>(INT_BITS - d) */
   return (n << d)|(n >> (INT_BITS - d));
}

使用c中的位操作向右旋转

3 个答案: