如何检查一个数字是否是2的幂

今天我需要一个简单的算法来检查一个数字是否是2的幂。

该算法需要:

简单的适用于任何ulong值。

我想出了这个简单的算法:

private bool IsPowerOfTwo(ulong number)
{
    if (number == 0)
        return false;

    for (ulong power = 1; power > 0; power = power << 1)
    {
        // This for loop used shifting for powers of 2, meaning
        // that the value will become 0 after the last shift
        // (from binary 1000...0000 to 0000...0000) then, the 'for'
        // loop will break out.

        if (power == number)
            return true;
        if (power > number)
            return false;
    }
    return false;
}

但后来我想:如何检查log2x是否恰好是一个整数呢?当我检查2^63+1时，Math.Log()因为四舍五入而返回恰好63。我检查了2的63次方是否等于原来的数，结果是正确的，因为计算是双倍的，而不是精确的数字。

private bool IsPowerOfTwo_2(ulong number)
{
    double log = Math.Log(number, 2);
    double pow = Math.Pow(2, Math.Round(log));
    return pow == number;
}

这对于给定的错误值返回true: 9223372036854775809。

有没有更好的算法?

当前回答

在发布了这个问题之后，我想到了以下解决方案:

我们需要检查是否有一个二进制数字是1。因此，我们只需将数字每次右移一位，如果它等于1则返回true。如果在任何时候我们得到一个奇数((number & 1) == 1)，我们知道结果是假的。这被证明(使用基准测试)对于(大)真值比原始方法略快，对于假值或小值则快得多。

private static bool IsPowerOfTwo(ulong number)
{
    while (number != 0)
    {
        if (number == 1)
            return true;

        if ((number & 1) == 1)
            // number is an odd number and not 1 - so it's not a power of two.
            return false;

        number = number >> 1;
    }
    return false;
}

当然，格雷格的解决方案要好得多。

2009-03-01 19:06:50

其他回答

下面是一个简单的c++解决方案:

bool IsPowerOfTwo( unsigned int i )
{
    return std::bitset<32>(i).count() == 1;
}

2010-08-25 19:53:03

这是我设计的另一个方法，在这种情况下使用|而不是&:

bool is_power_of_2(ulong x) {
    if(x ==  (1 << (sizeof(ulong)*8 -1) ) return true;
    return (x > 0) && (x<<1 == (x|(x-1)) +1));
}

2013-04-25 13:51:51

如果该数字是2的幂到64的值，则返回该值(您可以在for循环条件中更改它(“6”表示2^6 = 64);

const isPowerOfTwo = (number) => { 让结果= false; For(令I = 1;I <= 6;我+ +){ if (number ===数学。Pow (2, i)) { 结果= true; ｝｝返回结果; }; console.log (isPowerOfTwo (16)); console.log (isPowerOfTwo (10));

2021-07-24 18:56:48

对于2的任意次幂，也成立。

n& (-n) = = n

注意:n=0失败，需要检查这样做的原因是: -n是n的2s补。-n将使n的最右集合位左边的每一位与n相比翻转。对于2的幂，只有一个集合位。

2016-05-29 17:45:11

现在在。net 6中非常简单。

using System.Numerics;

bool isPow2 = BitOperations.IsPow2(64); // sets true

这里是文档。

2021-10-25 16:13:43

如何检查一个数字是否是2的幂

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