006 按位反转整数问题
最后更新于：2022-04-01 14:40:16
## 【我解C语言面试题系列】006 按位反转整数问题
**按位反转整数问题**
Write a C function to swap the bits of a unsigned int so that its bits become the mirror image of the char. MSBs become its LSBs, e.g. 0111100011110111 binary should become 1110111100011110 binary.
方法一：（最最容易想到的办法）
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unsignedint ReverseBitsInWord00(unsignedint Num)
{
unsignedint ret = 0;
int i;
for(i=0;i<32;i++)
{
ret <<= 1;
ret |= Num & 1;
Num >>= 1;
}
return ret;
}
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上面的程序通过每次取传入参数的最后一位( Num & 1)，然后与要返回的结果相 “ 或 ”，把传入参数 Num 右移 1 位，要返回的结果左移一位，来实现数字反转的。
方法二： （对换）
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unsignedint ReverseBitsInWord01(unsignedint Num)
{
unsignedint ret = 0;
int i;
for(i=0;i<16;i++)
{
ret |= (Num & (1 << i)) << (31-2*i);
ret |= (Num & (0x80000000 >> i) ) >> (31-2*i);
}
return ret;
}
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上面的程序通过对换来实现的。
1、先找到低位，然后移动到对应的高位，再与要返回的结果 或 。
2、再找到高位，然后移动到对应的低位，再与要返回的结果 或。
3、循环，直至对换 16 次。
方法三： （分而治之）
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unsignedint ReverseBitsInWord02(unsignedint Num)
{
Num = (Num & 0x55555555) << 1 | (Num >> 1) & 0x55555555;
Num = (Num & 0x33333333) << 2 | (Num >> 2) & 0x33333333;
Num = (Num & 0x0F0F0F0F) << 4 | (Num >> 4) & 0x0F0F0F0F;
Num = (Num & 0x00FF00FF) << 8 | (Num >> 8) & 0x00FF00FF;
Num = (Num & 0x0000FFFF) << 16 | (Num >> 16) & 0x0000FFFF;
return Num;
}
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上面的程序采用的是分而治之的策略( divide and conquer strategy )。把反转32位的程序分别分解为反转 2 位、4 位、8位、16位来实现的。无论是对于要反转几位，他们的算法是类似的。
1、取低位，左移。
2、右移，取高位。
3、（ 1、2 的结果） 或
方法四： （分而治之）
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unsignedint ReverseBitsInWord03(unsignedint Num)
{
Num = (Num & 0x55555555) << 1 | (Num & 0xAAAAAAAA) >> 1;
Num = (Num & 0x33333333) << 2 | (Num & 0xCCCCCCCC) >> 2;
Num = (Num & 0x0F0F0F0F) << 4 | (Num & 0xF0F0F0F0) >> 4;
Num = (Num & 0x00FF00FF) << 8 | (Num & 0xFF00FF00) >> 8;
Num = (Num & 0x0000FFFF) << 16 | (Num & 0xFFFF0000) >> 16;
return Num;
}
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这个程序采用的也是分而治之的策略( divide and conquer strategy )。把反转32位的程序分别分解为反转 2 位、4 位、8位、16位来实现的。无论是对于要反转几位，他们的算法是类似的。
1、取低位，左移。
2、取高位，右移。
3、（ 1、2 的结果） 或
上面的四个程序，前两个是我写的，是一个按照常规思维方式写的代码。后面的两个来自于 Henry S.Warren 的 《Hacker's Delight》一书中的有关 Reversing Bits 的相关介绍。