《Cracking the Coding Interview》——第5章：位操作——题目3

2014-03-19 05:57

题目：给定一个整数N，求出比N大，而且二进制表示中和N有相同个数的‘1’的最小的数，比如3是‘11’，接下来的5是‘101’，再接下来的6是‘110’。

解法：从低位往高位，首先跳过连续的‘0’，然后跳过连续的‘1’，并数数有多少个1。如果这时还没到最高位，那就从刚才跳过的‘1’中拿出1个放到这位上(当前位是‘0’)，然后把剩下的‘1’填到最低的几位上去。中间填充‘0’。比如：‘100111000’的下一个是‘101000011’

代码：

// 5.3 Find the next largest number that have same number of '1's with the given number.
#include <cstdio>
using namespace std;

unsigned int findNext(unsigned int n)
{
    int n_zero;
    int n_one;
    
    n_zero = 0;
    while (n_zero < 32 && (n & (1 << n_zero)) == 0) {
        ++n_zero;
    }
    if (n_zero == 32) {
        // all 0
        return n;
    }
    
    n_one = n_zero;
    while (n_one < 32 && (n & (1 << n_one)) != 0) {
        ++n_one;
    }
    if (n_one  == 32) {
        // no larger number is possible
        return n;
    }
    
    n = n >> n_one << n_one;
    n |= (1 << n_one);
    for (int i = 0; i < n_one - n_zero - 1; ++i) {
        n |= (1 << i);
    }
    
    return n;
}

int main()
{
    unsigned int n;
    
    while (scanf("%u", &n) == 1) {
        printf("%u\n", findNext(n));
    }
    
    return 0;
}