Question

给定n = 2 ^ k，我怎样才能找到k假设n是32位整数，使用C / C ++按位？

Answer 1

GCC的__builtin_clz转换为x86 / x64上的BSR，ARM上的CLZ等，如果硬件没有实现，则模拟指令。
Visual C ++ 2005及更高版本有_BitScanReverse。

使用这些功能，您可以获得k

Answer 2

Wikipedia使用按位运算符编写如何执行此操作：

/**
 * Returns the floor form of binary logarithm for a 32 bit integer.
 * −1 is returned if ''n'' is 0.
 */
int floorLog2(unsigned int n) {
  if (n == 0)
    return -1;

  int pos = 0;
  if (n >= 1<<16) { n >>= 16; pos += 16; }
  if (n >= 1<< 8) { n >>=  8; pos +=  8; }
  if (n >= 1<< 4) { n >>=  4; pos +=  4; }
  if (n >= 1<< 2) { n >>=  2; pos +=  2; }
  if (n >= 1<< 1) {           pos +=  1; }
  return pos;
}

代码取自：Wikipedia on: Binary Logarithm此页面已更改原始版本，代码示例仍然可以找到她：Wikipedia on: Binary Logarithm (24 May 2011)

Answer 3

好吧，您可以使用二进制指数显式存储在浮点数中的事实：

unsigned log2(unsigned x)
{
    float f = x;
    memcpy(&x, &f, sizeof x);
    return (x >> 23) - 127;
}

我不知道这有多快，而且它肯定不是最便携的解决方案，但我发现它非常有趣。

只是为了好玩，这是一个完全不同的，相对简单的解决方案：

unsigned log2(unsigned x)
{
    unsigned exp = 0;
    for (; ;)
    {
        switch (x)
        {
            case 128: ++exp;
            case 64: ++exp;
            case 32: ++exp;
            case 16: ++exp;
            case 8: ++exp;
            case 4: ++exp;
            case 2: ++exp;
            case 1: return exp;
            case 0: throw "illegal input detected";
        }
        x >>= 8;
        exp += 8;
    }
}

这是一个完全展开的解决方案：

#define CASE(exp) case (1 << (exp)) : return (exp);

unsigned log2(unsigned x)
{
    switch (x)
    {
        CASE(31) CASE(30) CASE(29) CASE(28)
        CASE(27) CASE(26) CASE(25) CASE(24)
        CASE(23) CASE(22) CASE(21) CASE(20)
        CASE(19) CASE(18) CASE(17) CASE(16)
        CASE(15) CASE(14) CASE(13) CASE(12)
        CASE(11) CASE(10) CASE( 9) CASE( 8)
        CASE( 7) CASE( 6) CASE( 5) CASE( 4)
        CASE( 3) CASE( 2) CASE( 1) CASE( 0)
        default: throw "illegal input";
    }
}

Answer 4

继续右移n值直到你得到1.count所需的右移数量。

Answer 5

对于便携式解决方案（不依赖于特定于实现的东西），您可以使用二进制印章，这可能是不涉及非便携式东西的最有效方式之一。例如，假设您的整数是8位：

// Given n = 2^k, k >= 0, returns k.

unsigned int getK (unsigned int n) {
    if (n <= 8) {
        if (n <= 2) {
            if (n == 1) return 0;
            return 1;
        }
        if (n == 4) return 2;
        return 3;
    }
    if (n <= 32) {
        if (n == 16) return 4;
        return 5;
    }
    if (n == 64) return 6;
    return 7;
}

随着整数大小的增加，这有点笨拙，但你只需要写一次： - ）

Answer 6

给定：0 <= n <= 2**32表示0 <= k <= 32，k可以用字节表示。 2 ** 32字节的RAM一般不会过分，因此最快的计算方法可能是简单的表查找。

Answer 7

如果您使用GCC，我想这是最快的方式：

int ilog2(int value) {
 return 31 - __builtin_clz(value);
}

其中__builtin_clz是优化的GCC内置函数。

什么是最快的算法来返回2的幂的数字的幂？

7 个答案: