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如何迅速判断一个数是不是2的幂、3的幂、4的幂?

1、判断n是否为2的幂?

①、任何整数乘以2,都相当于向左移动了一位,而2的0次幂为1,所以2的n次幂就是1向左移动n位。这样,2的幂的特征就是二进制表示只有最高位为1,其他位均为0。那么,我们只要判断一个数的二进制表示只有一个1,那么它就是2的幂。

②、n为整数,则n & (n - 1)可以消除n二进制表示的最低位的1,这个方法可以用来统计一个数二进制中1的个数,当然也可以用来判断是否为2的幂。如下:

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1 boolean solution(int n) {
2   return (n & (n - 1) == 0)
3 }
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2、判断n是不是4的幂?

①、4的幂首先是2的幂,因为4^n = (2^2)^n,故可以先判断是否为2的幂,同样利用n & (n - 1);

②、唯一的不同是,4的幂的二进制表示中,1全奇数位上。所以进一步判断其与0x55555555按位与的结果,0x55555555是十六进制表示,换成二进制表示,可以发现,其奇数位上全是1,那么相与结果为true,则是4的幂,否则不是。

 

3、判断整型数据n是不是3的幂?

①、3的幂的特点:如果一个整数N是3的幂,那么其所有约数都是3的幂。那么,换一个角度,如果n小于N且是N的约数,那么其一定是3的幂;

②、int型数据最大值为2^31-1 = 2147483647 = 0x7fffffff,则int型数据中3的最大幂如下:

int max = (int) Math.pow(3, (int) (Math.log(0x7fffffff) / Math.log(3)));

③、最后判断整数n是不是max的约数,如下即可。

max % n == 0;

 

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