32位整數上的RotateLeft操作

Question

我正在為我的計算機組織課程從事不同的項目，並且一直在從事BitWise操作。 我們當前的任務是為Java編寫自制的“ rotateLeft”方法。

雖然Java已經啟用，但通過使用Integer.rotateLeft，我當前的任務是編寫一個與此程序一起使用的程序。

注意：int變量等於這些位字符串

x1 = 3 = 00000000000000000000000000000011
x2 = -11 = 1111111111111111111111111111110101

我當前的程序是：

public class Demo
 {
     public static void main(String[]args)
    {
         int x1=3, x2=-11;
         System.out.print("x1:            ");
         BitWise.printbit(x1);
         System.out.print("rotateLeft(x1,2):  ");
         BitWise.printbit(rotateLeft(x1,2));
         System.out.print("x2:            ");
         BitWise.printbit(x2);
         System.out.print("rotateLeft(x2,2):  ");
          BitWise.printbit(rotateLeft(x2,2));
        }
         public static int rotateLeft(int i, int distance)
         {
           int mask= i>>distance;
          return mask;

          }
       }

此操作適用於x1位模式，但是，它僅移位位，而不實際旋轉位。

有什么建議么？

Answer 1

這對我有用：

public static void main(String[] args) {
  int x1 = 3;
  int x2 = -11;

  int x1IntegerRotated = Integer.rotateLeft(x1, 2);
  int x1SelfRotated = rotateLeft(x1, 2);
  System.out.printf("x1 = %d(%s)%n",               x1,               printIntBitwise(x1));
  System.out.printf("x1IntegerRotated = %d(%s)%n", x1IntegerRotated, printIntBitwise(x1IntegerRotated));
  System.out.printf("x1SelfRotated = %d(%s)%n",    x1SelfRotated,    printIntBitwise(x1SelfRotated));

  System.out.println();

  int x2IntegerRotated = Integer.rotateLeft(x2, 2);
  int x2SelfRotated = rotateLeft(x2, 2);
  System.out.printf("x2 = %d(%s)%n",               x2,               printIntBitwise(x2));
  System.out.printf("x2IntegerRotated = %d(%s)%n", x2IntegerRotated, printIntBitwise(x2IntegerRotated));
  System.out.printf("x2SelfRotated = %d(%s)%n",    x2SelfRotated,    printIntBitwise(x2SelfRotated));
}

private static int rotateLeft(int value, int distance) {
  int mask = (1 << distance) - 1;
  int leftPart = (value << distance) & (~mask);
  int rightPart = (value >> (32 - distance)) & (mask);

  int result = leftPart | rightPart;

  return result;
}

private static String printIntBitwise(int a) {
  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  for(int i = 1; i <= 32; i++) {
    sb.append(Math.abs((a & (1 << (32 - i))) >> (32 - i)));
  }

  return sb.toString();
}

Answer 2

好的，我想出了一種方法：

//This is a helper function; it returns an int where the leftmost num bits are 1 and the rest are 0
static int get1s(int num) {
    int buf = 0;
    for (int i = 31; i>31-num;i--) {
        buf += 1 << i;
    }
    return buf;
}

static int rotateLeft(int i, int distance) {
    int end = i & get1s(distance);
    int mov = end >>> 32 - distance;
    int shift = i << distance;
    return shift + mov;
}

基本上，逐行的工作方式如下：

• 將end設置為僅等於最左邊的distance位，而無需實際移動它。

• 將mov設置為等於end偏移足夠使其最右邊的distance位。

• 將shift設置為等於偏移值。

• 返回shift加mov ，從而將曾經是最左邊的位放在右邊。

如果要詳細了解其工作原理，可以在每個步驟之后打印結果：

static int rotateLeftWithPrint(int i, int distance) {
    int end = i & get1s(distance);
    System.out.println(Integer.toBinaryString(end));
    int mov = end >>> 32 - distance;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(mov));
    int shift = i << distance;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(shift));

    System.out.println(Integer.toBinaryString(shift+mov));
    return shift + mov;
}

（ 注 ） Integer.toBinaryString 沒有顯示前導零，所以這就是為什么它不會總是打印String S也是一樣的長度。

編輯 -認為這可能有用，您可以通過在數字前放置0b來添加二進制文字； 3等效於0b00000000000000000000000000000011 。