好玩的位运算3： 将整数的奇偶位互换

Posted 2022-01-19 纵横千里，捭阖四方

题目要求如上所述，将一个整数的奇偶位互换，例如一个8位整数是(10101100)b那么奇偶互换之后就是(01011100)b。假设机器是32位的，请你解决这个问题。

首先一个问题，对于32位，从左开始还是从右开始，奇偶位置是不一样的，但是一共就32位，反正都是交换，我们干脆自己规定一下。最低位开始数，最低位是第0位，是偶数为，次低位时第1位，是偶数位。

这个问题虽然是整数，但是用二进制表示的，所以我们的第一反应是转换成数组再来循环处理，这样虽然能解决问题，但是有点low，你还是要写很多代码才行。如果使用位运算三行就搞定了。我们知道在二进制中，一个数字与1进行&运算就是保留原来的结果，如果与0进行与运算就是将其归0，这里我们如果分别对奇数位和偶数位进行归零运算，如下图：

这样我们可以分别得到奇数位和偶数位了，然后将其一个左移，一个右移之后再将两个数做异或操作就达到交换的目的了。

进一步发现5的二进制是0101，而a的二进制是1010，所以两个归零操作可以使用0x5555555和0xaaaaaaaa来代替，这样处理就变得非常简单了：
 

public class ExchangeJiOu 
    public static void main(String[] args) 
        int a = 0b01000000000000000000000000000000;
        System.out.println(a);
        int b = exchange(a);
        int c = 0b10000000000000000000000000000000;
        System.out.println(b == c);

    

    private static int exchange(int num) 
        int ou = num & 0xaaaaaaaa;
        int ji = num & 0x55555555;
        return (ou >> 1) ^ (ji << 1);

    

在代码中，我们通过输出的结果是否等于c来判断，这是因为exchange之后输出的结果为10进制不方便比较。