C#中二进制值之间的异或运算

Question

我的问题是我有一个二进制字符串列表，如下所示：

list=

和一个二进制值 st1=1010 的输入字符串。我想异或：

st3=st1 异或列表

然后：

st3=st3 异或列表

st3=st3Xor 列表 ;

st3=st3 异或列表;

其中操作将是 st1 Xor 与键列表中的第一个键和与键列表中的第二键的结果 Xor 以及与键列表中的第三键的结果 Xor 等等。任何人都可以帮助我吗？ 我已经尝试过这段代码，但它没有像我预期的那样工作：

foreach (string k in keys)
        {
            string st1 = textBox1.text;
            string st2 = k;
            string st3;
            st3 = "";
        //i wanted to make the length of both strings st1 and st2 equal
        //here if the length of st1 greater than st2 
        if (st1.Length > st2.Length)
        {
            int n = st1.Length - st2.Length;
            string pad = "";
            for (int j = 1; j <= n; j++)
            { pad += 0; }
            string recover = pad.ToString() + st2;
           //this is my Xor operation that i made for string values  
            for (int counter = 0; counter < st1.Length; counter++)
            {
                if (st1[counter] != recover[counter])
                {
                    st3 = st3 + '1';
                }
                else
                { st3 = st3 + '0'; }


            }
            listBox4.Items.Add("Xor :" + st3.ToString());
        }
        //here if st1 is less than st2
        else if (st1.Length < st2.Length)
        {
            int nn = st2.Length - st1.Length;

            string ppad = "";
            for (int j = 1; j <= nn; j++)
            {
                ppad += 0;
            }

            string recover = ppad.ToString() + st1;

            for (int counter = 0; counter < st2.Length; counter++)
            {
                if (st2[counter] != recover[counter])
                {
                    st3 = st3 + '1';

                }
                else
                { st3 = st3 + '0'; }

                }
            listBox4.Items.Add("Xor :" + st3.ToString());}
        //here if st1 equal st2
         else
        {
            for (int counter = 0; counter < st1.Length; counter++)
            {
                if (st1[counter] != st2[counter])
                {
                    st3 = st3 + '1';

                }
                else
                { st3 = st3 + '0'; }

            }
            listBox4.Items.Add("Xor :" + st3.ToString()); 
        }
            }

我没想到的结果是：

Answer 1

这是一种方法（任意长度的二进制字符串）：

• 将字符串转换回整数 BigIntegers，这样我们就可以真正得到现有按位异或运算符的实用性（^）。
• 使用 LINQ 的 Aggregate 将种子值 (st1) 与使用 Xor 转换的列表连续左折叠。
• 由于您似乎只对最低 4 位感兴趣，因此我应用了掩码，尽管如果您的所有数字都是严格的 4 位，这实际上不是必需的（因为 0 Xor 0 保持 0）删除>
• 您可以使用 Convert.ToString(x, 2) 将 int 转换回二进制字符串，然后使用 PadLeft 替换任何丢失的前导零。

编辑 - OP 已将问题从示例 4 位数字更改，现在要求使用任意长度的二进制字符串。这种方法仍然有效，但是我们需要使用BigInteger（它仍然有一个XOR ^ 运算符），但是我们需要帮助器来解析和格式化二进制字符串，因为这些不是内置在BigInteger 中的。 BitMask 和填充也已被删除，因为字符串不是固定长度的 - 结果最多有 1 个前导零：

var list = new List<string>{"10101010101010101101","1101010101010101011",
  "1110111111010101101","11111111111111111111111111","10101010110101010101"};
var listNum = list.Select(l =>  BinaryStringToBigInteger(l));

var st1 = "000000001";
var seedNumber = BinaryStringToBigInteger(st1);

var chainedXors = listNum.Aggregate(seedNumber, (prev, next) => prev ^ next);
// Back to binary representation of the string
var resultString = chainedXors.ToBinaryString();

而且由于没有原生支持将 BigIntegers 与二进制字符串相互转换，因此您需要一个转换助手，例如 Douglas's one here：

BigInteger BinaryStringToBigInteger(string binString)
{
    return binString.Aggregate(BigInteger.Zero, (prev, next) => prev * 2 + next - '0');
}

对于反向操作，ToBinaryString 来自这个helper。

32 位整数答案

如果二进制字符串为 32 位或更少，则存在更简单的解决方案，因为存在与二进制字符串的开箱即用转换。同样的方法应该适用于 64 位长度。

var list = new List<string>{"1111","1010","1010","0011","0011"};
var listNum = list.Select(l =>  Convert.ToInt32(l, 2));
// If you only want the last 4 bits. Change this to include as many bits as needed.
var bitMask = Convert.ToInt32("00000000000000000000000000001111", 2);

var st1 = "1010";
var someNum = Convert.ToInt32(st1, 2);

var chainedXors = listNum.Aggregate(someNum, (prev, next) => prev ^ next);
// If you need the result back as a 4 bit binary-string, zero padded
var resultString = Convert.ToString(chainedXors & bitMask, 2)
                          .PadLeft(4, '0');

Answer 2

试试这个代码：

static void Main(string[] args)
{
    List<string> list = new List<string> { "1111", "1010", "1010", "0011" };
    string st1 = "1010";

    foreach (string item in list)
    {
        st1 = XorBins(st1, item);
        Console.WriteLine(st1);
    }
    Console.ReadKey();
}

private static string XorBins(string bin1, string bin2)
{
    int len = Math.Max(bin1.Length, bin2.Length);
    string res = "";
    bin1 = bin1.PadLeft(len, '0');
    bin2 = bin2.PadLeft(len, '0');

    for (int i = 0; i < len; i++)
        res += bin1[i] == bin2[i] ? '0' : '1';

    return res;
}

Answer 3

这里有一个Xor 方法供你使用：

public static string Xor(string s1, string s2) {
    // find the length of the longest of the two strings
    int longest = Math.Max(s1.Length, s2.Length);

    // pad both strings to that length. You don't need to write the padding
    // logic yourself! There is already a method that does that!
    string first = s1.PadLeft(longest, '0');
    string second = s2.PadLeft(longest, '0');

    // Enumerable.Zip takes two sequences (in this case sequences of char, aka strings)
    // and lets you transform each element in the sequences. Here what 
    // I did was check if the two chars are not equal, in which case
    // I transform the two elements to a 1, 0 otherwise
    return string.Join("", Enumerable.Zip(first, second, (x, y) => x != y ? '1' : '0'));
}

你可以这样使用它：

Xor("1111", "1010") // 0101