如何检查字节流中是否只有连续的1和0

Question

我想检查int/long是否只包含一组连续的或零.例如111100000,1100000但不是101000.

我有一个基本的实现如下:

def is_consecutive(val):
        count = 0        
        while val %2 == 0:
            count += 1
            val = val >> 1
        return (0xFFFFFFFF >> count ) & val

有没有更好的方法来实现这一目标？

Answer 1

对于一个数字n,当且仅当它符合您描述的模式时n | (n - 1)才会是所有数字.

一个数字x都是1,小于2的幂.通过与自身进行AND运算减去1,可以检查2的幂.或者换句话说,x就是所有的一位x & (x + 1) == 0.

def is_consecutive(n):
    x = n | (n - 1)
    return x & (x + 1) == 0

此测试程序针对正则表达式检查数字,并is_consecutive在两个测试中的每一个通过时打印星号.

#!/usr/bin/env python3

import re

def is_consecutive(n):
    x = n | (n - 1)
    return x & (x + 1) == 0

for n in range(64):
    print('*' if re.fullmatch('0b1*0*', bin(n)) else ' ',
          '*' if is_consecutive(n) else ' ',
          n, bin(n))

经验测试证实这至少可以达到64.如您所见,星号完美匹配.

* * 0 0b0
* * 1 0b1
* * 2 0b10
* * 3 0b11
* * 4 0b100
    5 0b101
* * 6 0b110
* * 7 0b111
* * 8 0b1000
    9 0b1001
    10 0b1010
    11 0b1011
* * 12 0b1100
    13 0b1101
* * 14 0b1110
* * 15 0b1111
* * 16 0b10000
    17 0b10001
    18 0b10010
    19 0b10011
    20 0b10100
    21 0b10101
    22 0b10110
    23 0b10111
* * 24 0b11000
    25 0b11001
    26 0b11010
    27 0b11011
* * 28 0b11100
    29 0b11101
* * 30 0b11110
* * 31 0b11111
* * 32 0b100000
    33 0b100001
    34 0b100010
    35 0b100011
    36 0b100100
    37 0b100101
    38 0b100110
    39 0b100111
    40 0b101000
    41 0b101001
    42 0b101010
    43 0b101011
    44 0b101100
    45 0b101101
    46 0b101110
    47 0b101111
* * 48 0b110000
    49 0b110001
    50 0b110010
    51 0b110011
    52 0b110100
    53 0b110101
    54 0b110110
    55 0b110111
* * 56 0b111000
    57 0b111001
    58 0b111010
    59 0b111011
* * 60 0b111100
    61 0b111101
* * 62 0b111110
* * 63 0b111111