按位交叉两个整数答案

【问题标题】：Cross-over two integers bitwise按位交叉两个整数
【发布时间】：2026-01-29 14:00:02
【问题描述】：

我目前正在尝试实现一个非常简单的遗传算法示例。

在某一时刻，你必须用两个数字（父母）做一个“交叉”（生物学）才能得到一个“孩子”。

你可以在这里找到 CrossOver 的解释：

How to "crossover" two strings (1234 & abcd -> 12cd & ab34)

（第二个插图，更简单的“单点”交叉是我正在尝试做的。）

染色体（父母和孩子）是数字，但“交叉”将是一个位操作。

我找到了一个“染色体”的解决方案，如下所示：

将位 X 向右移动（>>> 运算符）
然后将位再次移动 X 个位置，但这次向左移动（<< 运算符）

所以这将保留其中一条染色体的末端并用 0 填充开头。

但我真的不知道如何解决另一条染色体的问题，然后也做交叉。

（当我保留染色体的开头/结尾并用 0 填充其余部分时，可能是 XOR。）

或者我什至应该从另一个角度解决这个问题？

【问题讨论】：

您是否总是知道您的两个输入作为数字有多大（例如，16 位整数）？
是的，它们总是 16 位整数。可以修改的一件事是交叉百分比。例如，75% 将保留父 A 的前 4 (25%) 位，然后在这 4 位之后使用来自父 B 的 12 (75%) 位。

标签： javascript bit-manipulation genetic-algorithm

【解决方案1】：

如果交叉的分数是 p（例如，p = .25），那么这应该有效：

mask1 = ((0xffff >> 16*p) << 16*p)
mask2 = 0xffff ^ mask1
output1 = (input1 & mask1) ^ (input2 & mask2)
output2 = (input1 & mask2) ^ (input2 & mask1)

几个注意事项：

这只是伪代码。您可能需要一些演员表。
这对 p 的处理不同于您在上面的评论中对它的处理。（只需将 p 替换为 1-p 即可得到您对 p 的定义。）

【讨论】：

哇，头脑=炸了！我需要一些时间来理解这段代码。 ^^ 感谢您的快速回答！
好吧，将 0xffff 模式向右移动然后向左移动与您在描述中所做的相同，因此如果您的 p = .5，您的 mask1 将在右移后最终变为 0xff，然后在左移后返回 0xff00。与 0xffff 进行异或运算可以获得 mask2 中未打开的所有位。
谢谢你的解释！

【解决方案2】：

一种天真的方法是使用 4 个局部变量：

int chromatid1Start;
int chromatid1End;
int chromatid2Start;
int chromatid2End;

然后，将传入的chromatid1 分配给前两个变量，将chromatid2 分配给最后两个变量。

chromatid1Start = chromatid1;
chromatid1End = chromatid1;
chromatid2Start = chromatid2;
chromatid2End = chromatid2;

对Start 染色单体变量执行右移直到交叉点，然后左移完全相同的量。在End 染色单体变量上，左移到交叉点，然后右移完全相同的量。

chromatid1Start = (chromatid1Start >> 16 * crossoverPercent) << 16 * crossoverPercent;
chromatid1End = (chromatid1End << 16 * (1 - crossoverPercent)) >> 16 * (1 - crossoverPercent);
chromatid2Start = (chromatid2Start >> 16 * crossoverPercent) << 16 * crossoverPercent;
chromatid2End = (chromatid2End << 16 * (1 - crossoverPercent)) >> 16 * (1 - crossoverPercent);

这样，您可以将一个的开头与另一个的结尾交叉：

int daughterChromatid1 = chromatid1Start + chromatid2End;
int daughterChromatid2 = chromatid2Start + chromatid1End;

【讨论】：