右移执行除以 2 On -1答案

【问题标题】：Right Shift to Perform Divide by 2 On -1右移执行除以 2 On -1
【发布时间】：2011-01-09 18:33:12
【问题描述】：

我知道我可以使用右移执行除以 2。

为简单起见，采用 4 位数字系统

如果我尝试执行

6 / 2 = 0110 >> 1 = 0011 = 3
-6/ 2 = 1010 >> 1 = 1101 = -3

对 +ve 和 -ve 数字都有效

然而，当谈到 1

1 / 2 = 0001 >> 1 = 0000 = 0
-1/ 2 = 1111 >> 1 = 1111 = -1

似乎-1有一个特殊情况，右移然后将其移动到负无穷大。

目前，我需要对此进行特殊的 if 检查，因为我期望 -1 / 2 = 0。

我想知道你们如何处理代码中的这个异常？你放了一个if检查？

【问题讨论】：

标签： java algorithm

【解决方案1】：

有一天我感到无聊，并为 2 个东西的力量分析了分工与轮班；我想我会把它贴在这里给任何有兴趣的人。

在 Windows 上的 HotSpot VM 1.6 上，使用 j /= 4 在 -100000000 到 100000000 之间运行大约需要 12 秒，而使用 j = (j >= 0) ? j >> 2 : ~(~j+1 >> 2) + 1; 只需 2.5 秒。

Linux 上的 OpenJDK VM 1.6 的分割时间为 5.5 秒，轮班时间为 1.5 秒。

这表明 JIT 编译器实际上并没有为 2 除法的幂做任何花哨的事情。

GCC 设法优化了划分，使其比翻转和移位更快。

~(~j+1 >> 2) + 1 使用二进制补码将数字翻转为正数，移位并翻转回来。

long j = 0;
for (long i = -100000000; i < 100000000; i++) {
    j = i;
    j /= 4;
}
System.out.println(j);`

对比

long j = 0;
for (long i = -100000000; i < 100000000; i++) {
    j = i;
    j = (j >= 0) ? j >> 2 : ~(~j+1 >> 2) + 1;
}
System.out.println(j);`

【讨论】：

什么意思？基准代码、计算机规格或更详细的时间安排？

【解决方案2】：

@Anon 在技术上是正确的。

但是，最佳实践是使用 / 运算符进行除法，并将微优化留给 JIT 编译器。 JIT 编译器能够将常量除法优化为移位/加法序列...当这是执行平台的最佳操作时。

做这种事情（可能）是一种过早的优化，如果您的代码需要在多个 Java 平台上快速运行，它可能是一种反优化。

【讨论】：

这确实是最好的答案。这种代码更改至少是该过程中的第三步：第一步是分析代码以确定这是一个重要的瓶颈，第二步是了解生成的字节码/JIT 是什么，并认识到这是次优的.

【解决方案3】：

我不想这么说，但我没有在我的代码中处理这个问题，因为我不使用位移来进行乘法或除法。我闻起来像premature optimisation。

为什么你认为你需要用位移而不是更易读的x / 2来做除法？

【讨论】：

【解决方案4】：

任何负奇数都不起作用。但是，要回答您的问题，如果您知道可以有负数，只需除以 2。这将通过 jit/编译器的修复变成一个转变。

【讨论】：

+1 注意，如果你想除以 2，你可以试试除法运算符，看看效果如何。
+1 - 也感谢您强调子优化通常不会超过编译器所做的工作，并且“天真”选项通常在这样的基本内容上是有效且正确的。
任何负奇数将导致（与任何正奇数一样）n/2 向 -inf 逼近。恰好对于 n == -1，即 -1。

【解决方案5】：

如果你右移除以二，你总是会向下“四舍五入”——如果是正数，则趋近于零，如果是负数，则远离它。

如果这不是你想要的，你可以纠正它：

if (n & 1 > 0 && n < 0)
    result += 1;

【讨论】：

+1: 但是你为什么要检查n & 1 >0。单独检查n < 0 就足够了这有效：int result=x>>1; if (x>=0){ return result; } else { return ++result;}
@eagertoLearn：只有奇数的负整数会给出不想要的结果。

【解决方案6】：

在奇怪的情况下，两个运算都会在结果中产生一个取整运算。

3/2 -> floor(1.5) => 1
-3/2 -> 楼层(-1.5) => -2

你可以打个支票，比如\

if ( isOdd(number) && isNegative(number) )
   result++;

【讨论】：

但这是不正确的。 (-3)/2 是 -1 因为整数除法向零舍入，这与 floor 不同。