交换字节中的一对比特

Question

我有一个任意 8位二进制数字，例如11101101

我必须交换所有这些位，如：

在交换之前：11-10-11-01 交换后：11-01-11-10

我在接受采访时被问到这个问题！

Answer 1

在伪代码中：

x = ((x & 0b10101010) >> 1) | ((x & 0b01010101) << 1)

它的工作原理是分别处理每个位对的低位和高位，然后组合结果：

• 表达式x & 0b10101010从每对中提取高位，然后>> 1将其移至低位位置。
• 类似地，表达式(x & 0b01010101) << 1从每对中提取低位并将其移位到高位位置。
• 然后使用按位OR组合这两部分。

由于并非所有语言都允许您直接编写二进制文字，因此可以将其编写为十六进制：

Binary        Hexadecimal  Decimal 
0b10101010    0xaa         170
0b01010101    0x55         85

Answer 2

1. 制作两个位掩码，一个包含所有偶数位，另一个包含不均匀位（10101010和01010101）。
2. 使用按位 - 并将输入过滤为两个数字，一个将所有偶数位置零，另一个将所有不均匀位置零。
3. 将仅包含偶数位的数字向左移一位，将另一位向右移一位
4. 按位使用 - 或将它们组合在一起。

16位（非实际代码）的示例：

short swap_bit_pair(short i) {
    return ((i & 0101010110101010b) >> 1) | ((i & 0x0101010101010101b) << 1));
}

Answer 3

b = (a & 170 >> 1) | (a & 85 << 1)

Answer 4

正如其他人所说的那样，最优雅和灵活的解决方案是单独对偶数和奇数位应用“梳状”掩码，然后将它们分别向左和向右移动一个位置以使用按位或者组合它们。

您可能想要考虑的另一个解决方案是利用相对较小的数据类型。您可以创建256个值的查找表，这些值静态初始化为您想要输出到输入的值：

const unsigned char lookup[] = { 0x02, 0x01, 0x03, 0x08, 0x0A, 0x09, 0x0B ...

每个值都放在数组中以表示索引的转换。所以，如果你这样做：

unsigned char out = lookup[ 0xAA ];

out将包含0x55

这比第一种方法更麻烦且更不灵活（如果你想从8位移动到16位怎么办？）但是如果执行大量的这些操作，它的确会更快。

Answer 5

假设您的号码为num。

首先找到偶数位位：
num & oxAAAAAAAA

第二步找到奇数位位：
num & ox55555555

第3步将奇数位置改为偶数位和偶数位位到奇数位位：
Even = (num & oxAAAAAAAA)>>1
Odd = (num & 0x55555555)<<1

最后一步...... result = Even | Odd

打印结果

Answer 6

我首先将它编写为“longhand” - 也就是说在几个明显的显式阶段中，并使用它来验证我所使用的单元测试是否正常运行，然后只转向更深奥的位操作解决方案如果我需要表现（并且通过所述改进提供额外的表现）

人员代码，计算机第二。