C语言编程题（操作符）

C语言学习！

1. 统计二进制中1的个数。

写一个函数返回参数二进制中1的个数，

比如：输入15 （0000 1111）二进制有4个1，输出4.

方法1

编程思路：

得到十进制数字的每一位操作：

如1234
1234 % 10就可以得到原数字1234个位的4
1234 / 10就可以去掉原数字1234个位的4得到123
123 % 10就可以得到原数字1234十位的3
123 / 10就可以去掉原数字1234十位的3得到12
12 % 10就可以得到原数字1234百位的2
12 / 10就可以去掉原数字1234百位的2得到1
1 % 10就可以得到原数字1234千位的1
1 / 10就可以去掉原数字1234千位的1得到0
当数值为0时，不再计算。

最终就可以得到原数字1234的每一位数1、2、3、4。

得到二进制数字的每一位，可以参考上述方法

如十进制数11的二进制数为1011
11 % 2就可以得到1011最低位的1
11 / 2 = 5就可以去掉原数字1011最低位的1得到101
5 % 2就可以得到1011第二位的1
5 / 2 = 2就可以去掉原数字1011第二位的1得到10
2 % 2就可以得到1011第三位的0
2 / 2 = 1就可以去掉原数字1011第三位的0得到1
1 % 2就可以得到第四位的1
1 / 2 = 0就可以去掉原数字1011第四位的1
当数值为0时，不再计算。

最终就可以得到二进制数1011共有3个。

代码示例：

#include <stdio.h>

int Count_num(unsigned int n)
{
    int count = 0;
    while (n != 0)
    {
        if (n % 2 == 1)
        {
            count++;
        }
        n /= 2;
    }

    return count;
}

int main()
{
    int Num = 0;
    scanf("%d", &Num);
    int a = Count_num(Num);
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

运行结果：

15
4

-1
32

但是这个方法计算负数的二进制1的个数需要注意。
例如-1

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 原码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 反码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 补码

-1在内存中是以补码的形式存放的，如果调用函数传参将有符号数-1当做为无符号数来看，就不会将数（-1补码）首位的1当做负数的符号位来看，而是将数（-1补码）当做一个很大的二进制数来看，就可以得到-1二进制数中1的个数。
所以这里函数参数为无符号整型。

方法2

一个数按位与1就可以得到一个数二进制位的最低位是几，让数的每一位都按位与1，就可以得到数二进制中1的个数。

代码示例：

#include <stdio.h>

int Count_num(int n)
{
	int i = 0;
	int count = 0;
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		if (((n >> i) & 1) == 1)
		{
			count++;
		}
	}
	return count;
}

int main()
{
	int Num = 0;
	scanf("%d", &Num);
	int a = Count_num(Num);
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

运行结果：

15
4

-1
32

方法3

用表达式：n=n&(n-1) 来巧妙计算

代码示例：

#include <stdio.h>
int Count_Num(int n)
{
	int count = 0;
	while (n)
	{
		n = n & (n - 1);
		count++;
	}
	return count;
}

int main()
{
	int Num = 0;
	scanf("%d", &Num);
	int n = Count_Num(Num);
	printf("%d\n", n);

	return 0;
}

运行结果：

15
4

-1
32

代码原理：

例如：n=15，表达式与表达式对应的二进制数值如下

第一次循环

1111 n
1110 n-1
1110 n & (n - 1)

第二次循环

1110 n = n & (n - 1)
1101 n-1
1100 n & (n - 1)

第三次循环

1100 n = n & (n - 1)
1011 n-1
1000 n & (n - 1)

第四次循环

1000 n = n & (n - 1)
0111 n-1
0000 n & (n - 1)

当n=0时，二进制数中就没有1了，在n=0之前，表达式n = n & (n - 1)执行过几次，原数n的二进制数就有几个1，因为表达式执行一次去掉二进制数最右边的一个1.

2.求两个数二进制中不同位的个数。

两个int（32位）整数m和n的二进制表达式中，有多少个位（bit）不同。

方法1

m和n每一位都按位与1后比较是否相等。

代码示例：


#include <stdio.h>

int Count_diff_bit(int m, int n)
{
	int count = 0;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 32; i++)
	{
		if (((m >> i) & 1) != ((n >> i) & 1))
		{
			count++;
		}
	}

	return count;
}


int main()
{
	int m = 0;
	int n = 0;
	scanf("%d %d", &m, &n);
	int ret = Count_diff_bit(m, n);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

运行结果：

15
1
3

1
-1
31

方法2

求出m与n异或的值后，再计算所得值的二进制位1的个数。

异或：相同为0，不同为1.

代码示例：

#include <stdio.h>

int Count_diff_bit(int m, int n)
{
	int count = 0;
	int num = n ^ m;
	while (num)
	{
		num = num & (num - 1);
		count++;
	}

	return count;
}


int main()
{
	int m = 0;
	int n = 0;
	scanf("%d %d", &m, &n);
	int ret = Count_diff_bit(m, n);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

运行结果：