在 Java 中计算前导零 (clz) 或前导零的数量 (nlz)答案

【问题标题】：count leading zeros (clz) or number of leading zeros (nlz) in Java在 Java 中计算前导零 (clz) 或前导零的数量 (nlz)
【发布时间】：2014-02-16 12:27:06
【问题描述】：

我需要二进制的int 32 为00100000 或二进制的int 127 0111 1111。变体 Integer.toBinaryString 仅从 1 返回结果。如果我以这种方式构建 for 循环：

for (int i= 32; i <= 127; i + +) {
System.out.println (i); 
System.out.println (Integer.toBinaryString (i));
}

从二进制数中，我需要前导零的数量（计算前导零 (clz) 或前导零的数量 (nlz)）我的意思是 0 的确切数量，例如：在 00100000 -> 2 和 0111 1111 - > 1

【问题讨论】：

考虑格式化输出以放置前导零。

标签： java binary converter

【解决方案1】：

怎么样

int lz = Integer.numberOfLeadingZeros(i & 0xFF) - 24;
int tz = Integer.numberOfLeadingZeros(i | 0x100); // max is 8.

【讨论】：

【解决方案2】：

按如下方式计算前导零的数量：

int lz = 8;
while (i)
{
    lz--;
    i >>>= 1;
}

当然，这里假设数字不超过 255，否则，你会得到否定的结果。

【讨论】：

这种方法非常慢，因为它会创建一个临时的 String 对象。推荐使用整数方法。
@antiguru：差不多两年后看到这个，我决定我必须改变它。这太可怕了。

【解决方案3】：

有效的解决方案是 int ans = 8-(log₂(x)+1)

你可以计算log₂(x)= log_y (x) / log_y (2)

【讨论】：

这个解决方案几乎等于@Martijn Courteaux 给出的解决方案，log₂(x) 给出了没有前导零的 binaryString(x) 的长度。所以 8 - lengthOfString_WithoutLeadingZeroes 给出了你的答案
什么意思，32 的正确解是 3，它的工作正常！
好吧，我没注意到二进制计数是以 pow(2,0) 开头的，所以答案要减一，而且答案应该是严格的整数，不要四舍五入。跨度>
多么棒的答案！如果可以的话，我会多次投票。谢谢！

【解决方案4】：

public class UtilsInt {

    int leadingZerosInt(int i) {
        return leadingZeros(i,Integer.SIZE);
    }

    /**
     * use recursion to find occurence of first set bit
     * rotate right by one bit & adjust complement
     * check if rotate value is not zero if so stop counting/recursion
     * @param i - integer to check 
     * @param maxBitsCount - size of type (in this case int)
     *                       if we want to check only for:
     *                         positive values we can set this to Integer.SIZE / 2   
     *                         (as int is signed  in java - positive values are in L16 bits)
     */
     private synchronized int leadingZeros(int i, int maxBitsCount) {
         try {
            logger.debug("checking if bit: "+ maxBitsCount 
                                + " is set | " + UtilsInt.intToString(i,8));
            return (i >>>= 1) != 0 ? leadingZeros(i, --maxBitsCount) : maxBitsCount;
         } finally {
             if(i==0) logger.debug("bits in this integer from: " + --maxBitsCount 
                               + " up to last are not set (i'm counting from msb->lsb)");
         }
    }
}

测试语句：

int leadingZeros = new UtilsInt.leadingZerosInt(255); // 8

测试输出：

checking if bit: 32 is set |00000000 00000000 00000000 11111111
checking if bit: 31 is set |00000000 00000000 00000000 01111111
checking if bit: 30 is set |00000000 00000000 00000000 00111111
checking if bit: 29 is set |00000000 00000000 00000000 00011111
checking if bit: 28 is set |00000000 00000000 00000000 00001111
checking if bit: 27 is set |00000000 00000000 00000000 00000111
checking if bit: 26 is set |00000000 00000000 00000000 00000011
checking if bit: 25 is set |00000000 00000000 00000000 00000001
bits in this integer from: 24 up to last are not set (i'm counting from msb->lsb)

【讨论】：