问题是:给定一个整数val1
然后,给定第二个整数,找到最高位组(最高有效位)的位置val2
找到第一个整数生成的位置左侧的未设置位的连续区域。width
指定minimum必须在连续中找到的未设置位的数量(即width
里面没有 0)。
这是我的解决方案的 C 代码:
#include <limits.h> /* for CHAR_BIT - number of bits in a char */
typedef unsigned int t;
unsigned const t_bits = sizeof(t) * CHAR_BIT;
_Bool test_fit_within_left_of_msb( unsigned width,
t val1, /* integer to find MSB of */
t val2, /* integer to find width zero bits in */
unsigned* offset_result)
{
unsigned offbit = 0; /* 0 starts at high bit */
unsigned msb = 0;
t mask;
t b;
while(val1 >>= 1) /* find MSB! */
++msb;
while(offbit + width < t_bits - msb)
{
/* mask width bits starting at offbit */
mask = (((t)1 << width) - 1) << (t_bits - width - offbit);
b = val2 & mask;
if (!b) /* result! no bits set, we can use this */
{
*offset_result = offbit;
return true;
}
if (offbit++) /* this conditional bothers me! */
b <<= offbit - 1;
while(b <<= 1)
offbit++; /* increment offbit past all bits set */
}
return false; /* no region of width zero bits found, bummer. */
}
除了更快地找到第一个整数的 MSB 之外,注释的零测试offbit
看起来有点无关紧要,但有必要跳过类型的最高位t
如果已设置。无条件左移b
by offbit - 1
位将导致无限循环,并且掩码永远不会超过 val2 的高位中的 1(否则,如果高位为零也没有问题)。
我也实现了类似的算法,但工作在第一个数字的 MSB 右侧,因此它们不需要这个看似额外的条件。
我怎样才能摆脱这个额外的条件,或者甚至,是否有更优化的解决方案?
编辑:一些背景不是严格要求的。偏移结果是从高位开始的位计数,而不是如预期的那样从低位开始。这将是更广泛算法的一部分,该算法扫描 2D 数组以查找零位的 2D 区域。
这里,为了测试,算法已被简化。val1
表示第一个整数,该整数没有在 2D 数组的一行中找到所有位集。由此,2D 版本将向下扫描,这是什么val2
代表。
以下是显示成功和失败的一些输出:
t_bits:32
t_high: 10000000000000000000000000000000 ( 2147483648 )
---------
-----------------------------------
*** fit within left of msb test ***
-----------------------------------
val1: 00000000000000000000000010000000 ( 128 )
val2: 01000001000100000000100100001001 ( 1091569929 )
msb: 7
offbit:0 + width: 8 = 8
mask: 11111111000000000000000000000000 ( 4278190080 )
b: 01000001000000000000000000000000 ( 1090519040 )
offbit:8 + width: 8 = 16
mask: 00000000111111110000000000000000 ( 16711680 )
b: 00000000000100000000000000000000 ( 1048576 )
offbit:12 + width: 8 = 20
mask: 00000000000011111111000000000000 ( 1044480 )
b: 00000000000000000000000000000000 ( 0 )
offbit:12
iters:10
***** found room for width:8 at offset: 12 *****
-----------------------------------
*** fit within left of msb test ***
-----------------------------------
val1: 00000000000000000000000001000000 ( 64 )
val2: 00010000000000001000010001000001 ( 268469313 )
msb: 6
offbit:0 + width: 13 = 13
mask: 11111111111110000000000000000000 ( 4294443008 )
b: 00010000000000000000000000000000 ( 268435456 )
offbit:4 + width: 13 = 17
mask: 00001111111111111000000000000000 ( 268402688 )
b: 00000000000000001000000000000000 ( 32768 )
***** mask: 00001111111111111000000000000000 ( 268402688 )
offbit:17
iters:15
***** no room found for width:13 *****
(iters 是内部 while 循环的迭代次数,b 是结果val2 & mask
)