C++で2つの数値の交互ビットを組み合わせて新しい数値を生成する方法
この問題では、2つの数値の交互のビットを使って新しい数値を生成します。具体的には、2番目の数値から1番目のビットを、1番目の数値から2番目のビットを、再び2番目の数値から3番目のビットを、1番目の数値から4番目のビットを…というように、LSB(最下位ビット)側から順に交互にビットを取り出していきます。
まず、例を使って問題をより深く理解しましょう。
入力 : n = 6, m = 10 出力 : 2 説明 : 6 のビット表現 = 0110 10 のビット表現 = 1010 0 1 1 0 (n = 6) ^ ^ ← この位置のビットを採用 1 0 1 0 (m = 10) ^ ^ ← この位置のビットを採用 結果 = 0 0 1 0 = 2
この例から分かるように、解法のポイントは、2番目の数値のLSBから開始して、2つの数値から交互にビットを取得することです。
この問題を解くための実現可能なアプローチの一つは、次のとおりです。まず1番目の数値 n の偶数番目の位置にあるセットビットを抽出し、次に2番目の数値 m の奇数番目の位置にあるセットビットを抽出し、最後にその2つのビットごとのOR(論理和)を計算して結果とします。
アルゴリズム
ステップ1 : n の偶数番目の位置のセットビットの値を求めます。 ステップ2 : m の奇数番目の位置のセットビットの値を求めます。 ステップ3 : result =(n の偶数番目セットビット)|(m の奇数番目セットビット)を計算します。 ステップ4 : result の値を出力します。
実装例(C++)
#include <iostream>
using namespace std;
int setevenbits(int n) ;
int setoddbits(int m) ;
int main(){
int n = 12;
int m = 17;
int setn = setevenbits(n);
int setm = setoddbits(m);
int result = ( setn | setm );
cout<<result;
return 0;
}
int setevenbits(int n){
int temp = n;
int count = 0;
int res = 0;
for (temp = n; temp > 0; temp >>= 1) {
if (count % 2 == 1)
res |= (1 << count);
count++;
}
return (n & res);
}
int setoddbits(int m){
int count = 0;
int res = 0;
for (int temp = m; temp > 0; temp >>= 1) {
if (count % 2 == 0)
res |= (1 << count);
count++;
}
return (m & res);
}
出力
25
コードの解説
setevenbits関数は、数値 n を1ビットずつ右シフトしながら各ビット位置を走査し、偶数番目の位置(2番目、4番目、6番目…)に対応するマスク res を作成します。その後、元の数値 n とこのマスクのAND(論理積)を取ることで、偶数番目の位置にあるビットのみを抽出します。
setoddbits関数も同様の仕組みで、奇数番目の位置(1番目、3番目、5番目…)に対応するマスクを作成し、数値 m とのANDを取ることで奇数番目の位置のビットを抽出します。
最後に、main関数内でこれら2つの結果をビットごとのORで結合することで、2つの数値から交互にビットを取った新しい数値が得られます。上記の例では、n = 12(1100)と m = 17(10001)から生成される結果は 25(11001) となります。
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