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检查命令行中的数字是否为 2 的幂

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检查命令行中的数字是否为 2 的幂

我无法制作一个 bash 脚本来检查命令行中的输入数字是否为 2 的幂

输入

# ./pow2script.sh xyzdf 4 8 12 -2 USAD

期望的输出：期望的输出应该位于单独的行上

4
8

因为只有4是2^2，8是2^3

pow2script.sh 的内容

#!/bin/bash

function is_power_of_two () {
    declare -i n=$1
    (( n > 0 && (n & (n - 1)) == 0 ))
}

for number; do
    if is_power_of_two "$number"; then
        printf "%d\n" "$number"
    fi
done

答案1

有一个很好的快捷方式可以检查一个数字是否是 2 的幂。

如果用二进制表示这样一个数字，它将是一个 1 后跟一串零，例如0b100000数字 32。如果从中减去 1，您将在有零的地方得到 1，在有零的地方得到一个零。你有 1，例如0b011111数字 31，它是 32 - 1。如果你对这两个进行按位与运算，你会得到一个零。该属性仅对二（和零）的幂的数字有效。

所以：

function is_power_of_two () {
    declare -i n=$1
    (( n > 0 && (n & (n - 1)) == 0 ))
}

将其用作：

for number; do
    if is_power_of_two "$number"; then
        printf "%d\n" "$number"
    fi
done

以及执行输出：

$ ./power2.sh 1 2 3 4 5 7 8 9 31 32 33 -2
1
2
4
8
32

答案2

该数字是 2 的幂，如果汉明重量正好是 1。

计算一个数字的汉明权重与计算其二进制表示中 1 的数量相同。

以下是bash执行此操作的简短脚本：

#!/bin/bash

# loop over all numbers on the command line
# note: we don't verify that these are in fact numbers
for number do
    w=0         # Hamming weight (count of bits that are 1)
    n=$number   # work on $n to save $number for later

    # test the last bit of the number, and right-shift once
    # repeat until number is zero
    while (( n > 0 )); do
        if (( (n & 1) == 1 )); then
            # last bit was 1, count it
            w=$(( w + 1 ))
        fi

        if (( w > 1 )); then
            # early bail-out: not a power of 2
            break
        fi

        # right-shift number
        n=$(( n >> 1 ))
    done

    if (( w == 1 )); then
        # this was a power of 2
        printf '%d\n' "$number"
    fi
done

测试：

$ bash script.sh xyzdf 4 8 12 -2 USAD
4
8

注意：有更有效的方法可以做到这一点，并且bash是特别语言选择不好。

因为它在短时间内出现了几次（这似乎是一项家庭作业或其他类型的练习）：

  • 1如果输入中出现数字，我不会修改此代码以跳过该数字。
  • 我不会让它以任何形式输出数字之和。
  • 除了评论中已经完成的内容之外，我不会进一步描述该算法。

答案3

另一种纯粹的 bash 方法

isPowerOf2 () {
    local n=$1 i=0
    for ((; n>1; n/=2, i++)); do :; done
    (($1 - (2 ** $i) == 0))
}

和

$ for n in {1..17}; do isPowerOf2 $n && echo $n; done
1
2
4
8
16

或者查看数字的八进制表示形式：

isPowerOf2() {
    local octal=$(printf %o "$1" 2>/dev/null) && 
      [[ $octal -eq 4 || $octal =~ ^[12]0*$ ]]
}

或者 awk 也许

$ seq 17 | awk '{lg = log($1) / log(2)} lg == int(lg)'
1
2
4
8
16

答案4

$ is_power_of_two(){ printf '%x' "$1" | grep -q '^[1248]0*$'; }
$ powers_of_two(){ printf '%#x\n' "$@" | grep '^0x[1248]0*$' | xargs -I@ printf '%d\n' @; }

$ powers_of_two `seq 1 1000000`
1
2
4
8
16
32
64
128
...

在某些系统上（例如 busybox）xargs不支持标准-I选项，但支持 GNU -r（如果为空则不运行）选项：

powers_of_two(){ test "$1" && printf '%#x\n' "$@" | grep '^0x[1248]0*$' | xargs -r printf '%d\n'; }

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