如何反转位集中的位？

Question

例如，我有整数

a = 10;

它的二进制表示形式（对于 32 位整数）是

00000000000000000000000000001010

反过来，就变成了

01010000000000000000000000000000

现在我已经从这篇topcoder文章中看到了这段代码，它可以完成这个

x = ((x & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((x & 0x55555555) << 1);
x = ((x & 0xcccccccc) >> 2) | ((x & 0x33333333) << 2);
x = ((x & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((x & 0x0f0f0f0f) << 4);
x = ((x & 0xff00ff00) >> 8) | ((x & 0x00ff00ff) << 8);
x = ((x & 0xffff0000) >> 16) | ((x & 0x0000ffff) << 16);

现在有一些简单的方法可以达到同样的效果吗？也许通过将我们的位集转换为字符串，然后反转它？将位集转换为位集字符串的构造函数和方法非常复杂，我似乎不知道如何做到这一点。

这是我迄今为止尝试过的

#include <bitset>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <typeinfo>
#include <string>

using namespace std;

int main() {

    const unsigned int k = 32;


    int x = 10;
    bitset<k> nf(x);

    cout << nf << endl;

    string str =
        nf.to_string<char,string::traits_type,string::allocator_type>();

    reverse(str.begin(), str.end() + str.size());

    cout << str << endl;

    return 0;
}

但是我得到这个作为输出：

00000000000000000000000000001010
G;ÿJG¥±žGsÿkìöUàä˜\éä˜\é

Answer 1

这是直接针对位集的简单就地方法：

template<std::size_t N>
void reverse(std::bitset<N> &b) {
    for(std::size_t i = 0; i < N/2; ++i) {
        bool t = b[i];
        b[i] = b[N-i-1];
        b[N-i-1] = t;
    }
}

Answer 2

更少的代码将为您在 TopCoder SRM 中赢得一些时间。以下是我将在 TopCoder SRM 中使用的内容（查看现场此处）：

#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
  auto x = std::bitset<32>(10);
  std::cout << x << std::endl;

  auto str = x.to_string();
  std::reverse(str.begin(), str.end());
  auto y = std::bitset<32>(str);
  std::cout << y << std::endl;

  return 0;
}

Answer 3

不使用任何标准库函数（除了打印结果）：

#include<iostream>
#include<bitset>

const int size = sizeof(int)*CHAR_BIT;

int main()
{
    int x = 10;
    int r = 0;
    for(int i = 0; i < size; i++)
    {
        r = r << 1 | (x & 1);
        x >>= 1;
    }
    std::bitset<size> bits(r);
    std::cout << "Reverse " << bits << std::endl;

}

Answer 4

请检查这一种方法:)

#include <iostream>
#include <bitset>

template<std::size_t N>
std::bitset<N> reverse(const std::bitset<N> &bit_set) {
  std::bitset<N> reversed;
  for (int i = 0, j = N - 1; i < N; i++, j--) {
    reversed[j] = bit_set[i];
  }
  return reversed;
}

int main() {
  std::bitset<32> b1(10);
  std::bitset<32> reversed_b1 = reverse(b1);
  std::cout << b1;
  std::cout << "\nand reversed\n" << reversed_b1 << std::endl;
  return 0;
}

Answer 5

uint32_t reverseBits(uint32_t n) {
    bitset<32> b(n);                       // store in binary form 
    string s=b.to_string();               //put it in string
    string k(s.rbegin(),s.rend());       //reverse string
    bitset<32>d(k);                      //again put new string k  in bitset
    return  d.to_ulong();               //get value in decimal form
    
    
}

Answer 6

您可以使用 clang 编译器提供的

__builtin_bitreverse

系列实用程序。

https://clang.llvm.org/docs/LanguageExtensions.html#builtin-bitreverse

int x = 10;
std::bitset<sizeof(int)*8> nf(x); // 00000000000000000000000000001010
std::bitset<sizeof(int)*8> nf_reverse(__builtin_bitreverse32(x)); // 01010000000000000000000000000000