Wie kann ich effizient die Position des niedrigstwertigen Satzbits in einer Ganzzahl ermitteln?

Bestimmen der Position des niedrigstwertigen gesetzten Bits

Bei der Programmierung wird die Position des niedrigstwertigen Bits (LSB) bestimmt, das gesetzt ist in einer Ganzzahl kann eine nützliche Operation sein. Eine triviale Implementierung besteht darin, die Ganzzahl wiederholt mit 1 zu maskieren und nach rechts zu verschieben, bis das Ergebnis ungleich Null wird. Diese Methode kann jedoch für große Ganzzahlen langsam sein.

Bit-Twiddling-Optimierung

Bit-Twiddling-Hacks bieten eine effiziente Alternative. Ein solcher Hack, bekannt als „Multiply and Lookup“-Methode, nutzt die Eigenschaften der de Bruijn-Sequenz, um die Berechnung in einem einzigen Schritt durchzuführen.

Code-Implementierung

unsigned int v;  // find the number of trailing zeros in 32-bit v
int r;           // result goes here
static const int MultiplyDeBruijnBitPosition[32] = 
{
  0, 1, 28, 2, 29, 14, 24, 3, 30, 22, 20, 15, 25, 17, 4, 8, 
  31, 27, 13, 23, 21, 19, 16, 7, 26, 12, 18, 6, 11, 5, 10, 9
};
r = MultiplyDeBruijnBitPosition[((uint32_t)((v & -v) * 0x077CB531U)) >> 27];

Erklärung

Dieser Code funktioniert, indem er die ganze Zahl v mit einer magischen Konstante multipliziert und dann ausführt eine kleine Verschiebung des Ergebnisses. Das MultiplyDeBruijnBitPosition-Array ordnet das Ergebnis der Multiplikation der gewünschten Position des LSB zu.

Vorteile und Referenzen

Diese Methode ist deutlich schneller als die triviale Implementierung, insbesondere für große ganze Zahlen. Weitere Einblicke und detaillierte Erklärungen dieser Technik finden Sie unter:

• "Using de Bruijn Sequences to Index a 1 in a Computer Word"
• "Board Representation > Bitboards > BitScan"

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie kann ich effizient die Position des niedrigstwertigen Satzbits in einer Ganzzahl ermitteln?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!