【我解C语言面试题系列】005 按位反转字符问题

【我解C语言面试题系列】005 按位反转字符问题

按位反转字符问题

 

Write a C function to swap the bits of a unsigned char so that its bits become the mirror image of the char. MSBs become its LSBs, e.g.  01111000 binary should become 00011110 binary.

 

方法一：（最最容易想到的办法）

unsigned char ReverseBitsInChar00(unsigned char Num)

{

    unsigned char ret = 0;

    int i;

    for(i=0;i<8;i++)

    {

       ret <<= 1;

       ret |= Num & 1;

       Num >>=  1;

    }

 

    return ret;

}

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）

unsigned char ReverseBitsInChar01(unsigned char Num)

{

    unsigned char ret = 0;

    int i;

 

    for(i=0;i<4;i++)

    {

         ret |= (Num & (1 << i)) << (7-2*i);

         ret |= (Num & (0x80 >> i) ) >> (7-2*i);

    }

 

    return ret;

}

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 4 次。

 

方法三：   （分而治之）

unsigned char ReverseBitsInChar02(unsigned char Num)

{

    Num = (Num & 0x55) <<  1  | (Num >>  1) & 0x55;

    Num = (Num & 0x33) <<  2  | (Num >>  2) & 0x33;

    Num = (Num & 0x0F0F) <<  4  | (Num >>  4) & 0x0F0F;

 

    return Num;

}

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）

 

unsigned char ReverseBitsInChar03(unsigned char Num)

{

    Num = (Num & 0x55) <<  1 | (Num & 0xAA) >>  1;

    Num = (Num & 0x33) <<  2 | (Num & 0xCC) >>  2;

    Num = (Num & 0x0F) <<  4 | (Num & 0xF0) >>  4;

 

    return Num;

}

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。