交换字节中的一对位答案

【问题标题】：Swapping pair of bits in a Byte交换字节中的一对位
【发布时间】：2010-09-21 08:10:20
【问题描述】：

我有一个任意的 8 位二进制 数字，例如 11101101

我必须交换所有的位，例如：

交换前：11-10-11-01 交换后：11-01-11-10

我在一次采访中被问到这个问题！

【问题讨论】：

对不起，如果它让您感到困惑，我给出的第一个答案。我完全阅读了你之前/之后的错误。
@JamesM：对不起，如果它不明显，但问题是：在一个字节中，将位配对，例如，如果字节是 10101100，那么配对位将看起来像 - 10 - 10 - 11 - 00。现在，如果我们交换单个对，它将变为 -01 - 01 - 11 - 00。我需要实现交换的机制

【解决方案1】：

在伪代码中：

x = ((x & 0b10101010) >> 1) | ((x & 0b01010101) << 1)

它的工作原理是分别处理每个位对的低位和高位，然后组合结果：

由于并非所有语言都允许您直接编写二进制文字，因此您可以将它们写入例如十六进制：

二进制十六进制十进制 0b10101010 0xaa 170 0b01010101 0x55 85

【讨论】：

【解决方案2】：

16 位示例（不是实际代码）：

short swap_bit_pair(short i) {
    return ((i & 0101010110101010b) >> 1) | ((i & 0x0101010101010101b) << 1));
}

【讨论】：

嗯..我认为您的意思是 0xAA 而不是 0x10101010（0xAA 是二进制的 10101010）和 0x55 而不是 0x01010101。无论如何，一个字节。 0xAAAA 和 0x5555 分别为短。
是的，已经编辑了类似 C 的伪代码以使用二进制文件。原来的问题无论如何都是 8 位，所以......

【解决方案3】：

b = (a & 170 >> 1) | (a & 85 << 1)

【讨论】：

【解决方案4】：

正如其他人所说，最优雅和灵活的解决方案是分别对偶数位和奇数位应用“梳状”掩码，然后将它们分别向左和向右移动一个位置以使用按位或组合它们。

您可能想要考虑的另一种解决方案利用了相对较小的数据类型。您可以创建一个包含 256 个值的查找表，该表静态初始化为您想要作为输入输出的值：

const unsigned char lookup[] = { 0x02, 0x01, 0x03, 0x08, 0x0A, 0x09, 0x0B ...

每个值都放在数组中，表示索引的变换。所以如果你这样做：

unsigned char out = lookup[ 0xAA ];

out 将包含0x55

这比第一种方法更麻烦、更不灵活（如果您想从 8 位移动到 16 位怎么办？），但确实有一种方法，如果执行大量此类操作，它会明显更快。

【讨论】：

【解决方案5】：

假设你的号码是num。

先找到偶数位：
num & oxAAAAAAAA

第二步找奇数位位：
num & ox55555555

第三步将位置奇数位更改为偶数位，偶数位更改为奇数位：
Even = (num & oxAAAAAAAA)>>1
Odd = (num & 0x55555555)<<1

最后一步...result = Even | Odd

打印结果

【讨论】：

【解决方案6】：

我会首先将其编码为“普通”——也就是说，在几个明显的、明确的阶段，并用它来验证我所进行的单元测试是否正常运行，然后只转向更深奥的位操作解决方案如果我需要表现（并且上述改进提供了额外的表现）

首先为人编写代码，其次才是计算机。

【讨论】：