Integer的highestOneBit方法
- 方法用意
public static int highestOneBit(int i) { // HD, Figure 3-1 i |= (i >> 1); i |= (i >> 2); i |= (i >> 4); i |= (i >> 8); i |= (i >> 16); return i - (i >>> 1); }
如果i为负数,则统一返回-231 = -2147483648
如果i=0,则统一返回0
如果i为正数,则返回i二进制表示的最高位为最高位,其余右边都补0的一个数。例如 i = 3 ,二进制是 0011,则返回的结果是 0010 = 2
- 算法过程解密
假设 i = 17,二进制表示为 00000000 00000000 00000000 00010001
第一步,i |= (i >> 1) 计算过程
此时 i = 24 ,二进制表示为 00000000 00000000 00000000 00011000
第二步,i |= (i >> 2) 计算过程
此时i = 30,二进制表示为 00000000 00000000 00000000 00011110
第三步,i |= (i >> 4)计算过程
此时 i = 31,二进制表示为 00000000 00000000 00000000 00011111。这个时候就把原 i = 17 的最高位(第5位)开始都填充为1,这样第4步和第5步就都不会改变i的值了。
执行到(i - (i >>> 1))之前 i一直为31。
最后一步,i - (i >>> 1)计算过程
最后的结果是i = 16
- 总结
- 此方法的算法设计很精妙,性能非常高。
- 整数的最大数是01111111 11111111 11111111 11111111,所以要经过上面1+2+4+8+16=31位的移动,才能确保取到从左边数31位的数字。
- 负整数的首位,也即是符号位是1,经过i - (i >>> 1)计算,也就能得到最小的负整数10000000 00000000 00000000 00000000,所以负数执行此方法统一得到的值是-2147483648。