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位運算---不用任何比較判斷找出兩個數中的最大值

【題目】

  給定兩個32位整數a和b,返回a和b中較大的一個。要求不能使用比較判斷。

【基本思路】

 方法一。得到a - b的符號就可以知道a和b哪一個大了。具體過程參照如下程式碼:


int getMax1(int a, int b)
{
    int c = a - b;
    int scA = sign(c);
    int scB = flip(scA);
    return a * scA + b * scB;
}


int flip(int n)
{
    return n ^ 1;
}

int sign(int n)
{
    return flip(n>>31
& 1); }

  其中sign函式的功能是返回整數n的符號,正數和0則返回1,負數返回0(在二進位制表達中符號位0表示正,1表示負,注意不要搞混)。flip函式的功能是:如果n為0返回1,如果n為1返回0.

 方法二。在方法一中存在一定的侷限性,那就是如果a - b的值發生溢位,返回的結果就會不正確。方法二能很好的解決這個 問題,首先看如下的程式碼:

int getMax2(int a, int b)
{
    int sa = sign(a);
    int sb = sign(b);
    int sc = sign(a - b);
    int difSab = sa ^ sb;
    int
sameSab = flip(difSab); int returnA = sa * difSab + sc * sameSab; int returnB = flip(returnA); return a * returnA + b * returnB; }

簡單解釋一下。
如果a和b的符號不同(difSab = 1, sameSab = 0),則有:

  • 如果a為0或正,那麼b為負(sa = 1, sb = 0),應該返回a

  • 如果b為0或正,那麼a為負(sb = 1, sa = 0),應該返回b

如果a和b的符號相同(difSab = 0, sameSab = 0),此時一定不會發生溢位:

  • 如果a - b為0或者為正(sc = 1),返回a
  • 如果a - b為負(sc = 0 ),返回b