การจัดลำดับบิต

Bit Manipulation  หรือ การจัดลำดับบิต การจัดการบิตคือการกระทำของอัลกอริทึมการจัดการบิตหรือข้อมูลชิ้นอื่น ๆ ที่สั้นกว่าคำ งานการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ต้องมีการจัดการบิตรวมถึงการควบคุมอุปกรณ์ระดับต่ำการตรวจจับข้อผิดพลาดและอัลกอริทึมการแก้ไขการบีบอัดข้อมูลอัลกอริทึมการเข้ารหัสและการเพิ่มประสิทธิภาพ สำหรับงานอื่น ๆ ส่วนใหญ่ภาษาโปรแกรมสมัยใหม่จะอนุญาตให้โปรแกรมเมอร์ทำงานโดยตรงกับ abstractions แทนที่จะเป็นบิตที่แทน abstractions เหล่านั้น รหัสแหล่งที่จะจัดการบิตจะใช้การดำเนินการบิต: AND, OR, XOR, NOT และบิต shift การดำเนินการกับบิตถูกใช้ในการบีบอัดข้อมูล (ข้อมูลถูกบีบอัดโดยการแปลงจากการแทนหนึ่งไปยังอีกเพื่อลดพื้นที่), การเข้ารหัส (อัลกอริทึมการเข้ารหัสข้อมูลเพื่อความปลอดภัย) ในการเข้ารหัสถอดรหัสหรือบีบอัดไฟล์เราต้องแยกข้อมูลในระดับบิต การทำงานของ Bitwise ทำได้เร็วขึ้นและใกล้เคียงกับระบบและบางครั้งการเพิ่มประสิทธิภาพของโปรแกรมให้อยู่ในระดับดี

Bit Manipulation  ประโยชน์

  การดำเนินการกับบิตถูกใช้ในการบีบอัดข้อมูล (ข้อมูลถูกบีบอัดโดยการแปลงจากการแทนหนึ่งไปยังอีกเพื่อลดพื้นที่), การเข้ารหัส (อัลกอริทึมการเข้ารหัสข้อมูลเพื่อความปลอดภัย) ในการเข้ารหัสถอดรหัสหรือบีบอัดไฟล์เราต้องแยกข้อมูลในระดับบิต การทำงานของ Bitwise ทำได้เร็วขึ้นและใกล้เคียงกับระบบและบางครั้งการเพิ่มประสิทธิภาพของโปรแกรมให้อยู่ในระดับดี

โดยที่ 1 ไบต์ ประกอบด้วย 8 บิตและจำนวนเต็ม หรืออักขระใด ๆ สามารถโดยใช้บิตในคอมพิวเตอร์ เรียกว่า ฟอร์มไบนารี

#-------------set bit------------
def set_bit(x,position):
    mask = 1 << position # mask is number 1 move to index for position
    return x | mask
    # x         00000110 (6)
    # position  00000101 (5) move number 1 to index 5
    # mask      00100000 (32) 

    # (x)       00000110 (6)
    # (mask)  | 00100000 (32)
    # ans       00100110 (38)

#------------clear bit-----------
def clear_bit(x,position):
    mask = 1 << position
    return x & ~mask
    # x         00000110 (6)
    # position  00000010 (2)
    # mask      00000100 (4)
    # ~mask     11111011 
    #           00000110    x
    #         & 11111011    ~mask
    # ans       00000010
#------------ flip --------------
def flip_bit(x,position):
    mask = 1 << position
    return x ^ mask
    # x         01100110 
    # position  00000010
    # mask      00000100    
    #           01100110    x
    #         ^ 00000100    mask
    #ans        01100010 

#------------- bit sit ----------
def is_bit_set(x,position):
    shifted = x >> position
    return shifted & 1
    # x         01100110
    # position  00000101
    # shifted   00000011
    #           00000011    shifted
    #         & 00000001    1
    #ans        00000001

#------------- modify -----------
def modify_bit(x,position,state):
    mask = 1 << position
    return (x & ~mask) | (-state & mask)
    # x           00000110
    # position    00000010
    # state       00000000
    # mask        00000100
    # ~mask       11111011
    # -state      00000000
    # x &~ mask   00000010
    # -state&mask 00000000
    #             00000010  x & ~mask
    #           | 00000000  -state & mask
    # ans         00000010
###### Big O (best ,worst)=> O(1)

#--------------------- if a given number is a power of 2---------
# if given number power 2 as 2 4 8 16 etc. output is True
# if given number power 2 as 3 6 9 11 etc. output is False
def isPowerOfTwo(n):
    if n == 0:
        return False
    else:
        while(n%2 == 0):
            n /= 2
        
        return n == 1
# wort case : O(logN)
# best case : O(1)
b = isPowerOfTwo(5)
print(b)