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

对于代码n，当{且仅当符合您描述的模式时，n | (n - 1)将全部为。

所有1的数字x比2的幂小1。你可以check for a power of two by ANDing it with itself minus one。或者换句话说，如果x，x & (x + 1) == 0就是一位。

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和is_consecutive检查数字，当两个测试中的每一个都通过时打印星号。

#!/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

Answer 2

如果速度是个问题，您可以生成所有可接受值的字典，或者对它们进行硬编码。毕竟，我认为32位int只有64个可能值，64位长度只有128个可能值

e.g。以下是4位的所有8个可能值：

0000
0001
0011
0111
1111
1110
1100
1000

Answer 3

以下是使用groupby的一个解决方案：

from itertools import groupby

def is_consecutive(seq):
    if len([k for k,g in groupby(seq)]) > 2:
        return False
    return True

def is_consecutive_num(num):
    return is_consecutive(str(bin(num))[2:])

print is_consecutive('111100000')
print is_consecutive('1100000')
print is_consecutive('101000')
print is_consecutive('01')
print is_consecutive('00111100000')
print is_consecutive('000000000')
print is_consecutive_num(400) # 110010000
print is_consecutive_num(96)  # 1100000
print is_consecutive_num(40)  # 101000

输出：

True
True
False
True
False
True
False
True
False