关于某加法程序的解释

2020年10月8日上午,给新生讲解二进制,留了一份作业,任务是理解下面加法程序,并回答问题。现在稍作解释。

问题描述

代码

//输入: 两个整数a和b
//输出: a与b的和
int add(int a, int b) {
    if (b == 0) return a;
    return add(a ^ b, (b & a) << 1);
}

问题

  • a \wedge b 得到的是什么?

  • (b \& a) << 1 得到的是什么?

  • 该算法为什么会终止?

解答

首先,同学们先要理解二进制的异或操作与与操作。其次,要理解什么是递归。这是基础。

然后,要理解到a \wedge b 是不考虑进位时a + b的值。思考二进制规则:0+0 = 00 + 1 = 11 + 1 = 0(忽略进位),即两个不同的比特“加”就是1,否则就是0,这就是所谓的“异或”操作。

那么进位值是什么呢?当然就是“与”操作得到的值,即a \& b。为什么呢?因为仅当两个比特都是1才产生进位。并且进位是加到前一个比特去,所以,要移位,即:(b \& a) << 1

最后一个问题,递归为何会终止?add函数终止的条件就是调用它时,第二个参数为0。注意到,第一次递归调用add的最后一位必然为0,因为左移的作用。最后一个比特为0的数值与任何数相加都不会产生进位,所以,第二次递归调用时第二个参数尾巴上至少有两个0。如此不断做下去,递归必然终止。

后话

以上内容或者我讲解的二进制内容,如果大家理解不了,这并不要紧,新生理解不了肯定是我没讲好,解释不清。这不是什么迫切、关键的东西,并且也不难,很快大家就会学到。但是,为什么我在大家大学第一课还没开始的时候就讲解二进制呢?理由只有一个:我希望大家学习的心情比某些同学主动学习的心情更为迫切。虽然这些内容不难,但是真正懂得这些、理解这些的同学太少!共勉!

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,458评论 4 363
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,454评论 1 294
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,171评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,062评论 0 207
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,440评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,661评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,906评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,609评论 0 200
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,379评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,600评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,085评论 1 261
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,409评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,072评论 3 237
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,088评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,860评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,704评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,608评论 2 270