Подтвердить что ты не робот

Внедрение "логического не" с использованием менее 5 побитовых операторов

В рамках моих классов CS я недавно завершил довольно популярные задания "Лаборатория данных". В этих назначениях вы должны реализовать простые двоичные операции в C с максимально возможным количеством операций.

Для тех, кто не знаком с "Лабораторией данных", краткий обзор правил:

  • Вы не можете вызывать функции, лить или использовать структуры управления (например, если)
  • Вы можете назначать переменные без стоимости оператора, однако допускается только int)
  • Чем меньше операторов вы используете, тем лучше
  • Вы можете предположить sizeof (int) == 32
  • Отрицательные числа представлены в 2 дополнениях

Задача состоит в том, чтобы реализовать логический не называемый "bang" (где bang (x) возвращает! x), используя только следующие операторы: ~ и ^ | + < →

Прототип функции определяется как

int bang(int x)

Лучшая реализация, которую я смог найти (используя 5 операторов), была следующей:

return ((x | (~x +1)) >> 31) + 1

Однако, похоже, есть способ сделать это с еще меньшими операторами, так как я нашел веб-сайт результатов [1] из какого-то немецкого университета, где два человека, по-видимому, нашли решение с менее чем 5 операторами. Но я не могу понять, как они это совершили.

[1] http://rtsys.informatik.uni-kiel.de/~rt-teach/ss09/v-sysinf2/dlcontest.html (columnNeg column)

Чтобы уточнить: речь идет не о том, как решить проблему, но о том, как ее решить с меньшими операциями.

4b9b3361

Ответ 1

Только небольшое обманывание:

int bang(int x) {
    return ((x ^ 0xffffffffU) + 1UL) >> 32;
}

- единственный способ, которым я могу это сделать только в трех операциях. Предполагается, что 32-битные int и 64-битные длины...

Ответ 2

Если вы позволите себе предположить, что переполнение ввода int хорошо определено и обертывается (а не является undefined), тогда существует решение с четырьмя операторами:

((a | (a + 0x7fffffff)) >> 31) + 1

Я думаю, вы предполагаете, что переполнение определено для обертывания, иначе ваша функция ((x | (~x + 1)) >> 31) + 1 имеет поведение undefined для x = INT_MIN.

Ответ 3

почему не просто: -

int bang(int x)
{
    return 1 >> x;
}