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一种实用的popcount实现方法
阅读量:4223 次
发布时间:2019-05-26

本文共 1667 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

population count ,简称popcount 或叫 sideways sum。 是计算一个数的二进制表示有多少位是1 。 

例子:数字13,二进制表示是1101 (前面28个0没写出来),有3个‘1’,所以popcount(13)=3。

C语言实现代码如下:

#include 
const unsigned char __popcount_tab[] = { 0,1,1,2,1,2,2,3,1,2,2,3,2,3,3,4,1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 1,2,2,3,2,3,3,4,2,3,3,4,3,4,4,5,2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 2,3,3,4,3,4,4,5,3,4,4,5,4,5,5,6,3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7, 3,4,4,5,4,5,5,6,4,5,5,6,5,6,6,7,4,5,5,6,5,6,6,7,5,6,6,7,6,7,7,8,}; int popcount (register int x) { return __popcount_tab[(x >> 0) & 0xff] + __popcount_tab[(x >> 8) & 0xff] + __popcount_tab[(x >> 16) & 0xff] + __popcount_tab[(x >> 24) & 0xff];}int main(int argc, char* argv[]){ int test_number = 7;//the binary form of 7 is 0000 0111,there are 3 "1" in it int result = popcount(test_number);//the result is 3 printf("%d\n",result); return 0;}

代码解释:

1 (popcount函数),对一个32位整数,比如int类型的数,把它分成四部分,每部分8位。看看popcount函数,return有四部分相加,就是这四部分的‘1’的个数。这四部分(每部分8位)是这样分出来的:把需要的8位移到最后八位,然后和0Xff进行&操作,就得到这八位了,因为与0Xff & 操作后其他位都变成0了。

2(__popcount_tab数组),我们知道,8个位可以表示256个状态,即可以表示0~255。对__popcount_tab输入的是上一步分出来的最后8位(还有前面24个0),这8位表示一个0~255的其中一个数,__popcount_tab数组里面有256个数,每个代表这八位里面有几个‘1’。比如这八位是0000 0011,就是3,对应__popcount_tab数组第4个(从第0个开始数),得到__popcount_tab[3] = 2,就是这8位里面‘1’的个数。

3,(回到popcount函数),通过__popcount_tab数组,我们得到四部分的‘1’的个数,相加得到32位数字‘1’的个数,就是我们想要的popcount函数结果。

4,(main函数)main函数是对popcount函数进行测试,测试的数字是7,二进制表示里面有3个‘1’,返回结果是3。

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