【位操作笔记】计算奇偶性 查表法

本文主要是介绍【位操作笔记】计算奇偶性 查表法，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

计算奇偶性(Compute parity) 查表法

计算奇偶性(Compute parity)指的是，计算一个数所包含1的个数是奇数还是偶数，例如一个8位数0x5b = 0b‭0101 1011‬，其中1的个数为5，是奇数；一个8位数0xa3 = 0b‭‭1010 0011‬，其中1的个数为4，是偶数。该算法可以用于奇偶校验位的计算与验证。

算法说明

使用查表法判断一个数所包含1的个数是奇数还是偶数。 由于8bit数最多只有256个，最多只有256种情况，所以直接通过建表的方式，将这256种情况全部列出来。

如果设置了奇数位数，返回true，否则返回false。

实现代码

static const bool ParityTable256[256] = 
{0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0,
};bool computing_parity(unsigned char val)
{return ParityTable256[val];
}

算法计算过程

直接查表得到结果。

32位数实现代码

static const bool ParityTable256[256] = 
{0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0, 0x0, 0x1, 0x0, 0x1, 0x1, 0x0,
};bool computing_parity_32(unsigned int val)
{val ^= val >> 16;val ^= val >> 8;return ParityTable256[val & 0xff];
}

算法计算过程

1.val ^= val >> 16

先将val的高16位和低16位进行异或，得到一个16位数，因为异或操作的性质，所以这个16位数的奇偶性和32位数相同。

2.val ^= val >> 8

val现在相当于一个16位数，将16位的val的高8位和低8位进行异或，得到一个8位数，因为异或操作的性质，这个8位数的奇偶性和16位数相同，也就是与原本的32位数的奇偶性相同。

3.ParityTable256[val & 0xff]

val & 0xff让数值作为一个8位数进行查表，得到数的奇偶性。

例如一个数为0x355C4E25，二进制为0b‭00110101010111000100111000100101‬，共15bit

1.val ^= val >> 16，高16位与低16位进行异或。计算出的数值的奇偶性和原本的32位数相同。

‭    0011 0101 0101 1100
&   0100 1110 0010 0101‬
-----------------------0111 1011 0111 1001‬

2.val ^= val >> 8，高8位与低8位进行异或。计算出的数值的奇偶性和原本的16位数相同。

              0111 1011
&             0111 1001‬
-----------------------0000 0010

3.ParityTable256[val & 0xff]

val & 0xff后val的值为2，查表得到0x1，所以这个数1的个数为奇数。

完成奇偶性计算。

---

[参考资料]

Bit Twiddling Hacks By Sean Eron Anderson

[Hacker’s Delight] 作者: Henry S. Warren Jr.

---

本文链接：https://blog.csdn.net/u012028275/article/details/112444540

这篇关于【位操作笔记】计算奇偶性 查表法的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---