Как проверить, является ли число степенью 2 в Питоне 🐍

Чтобы проверить, является ли число степенью двойки в Питоне, можно использовать побитовую операцию И (&) между числом и его предшествующим числом в последовательности степеней двойки.

number = 16  
if number & (number - 1) == 0:
    print("Число является степенью двойки")
else:
    print("Число не является степенью двойки")
    

В коде выше мы присваиваем число, которое хотим проверить, переменной 'number'. Затем мы используем побитовую операцию И (&) между 'number' и 'number - 1'. Если результат равен 0, значит, число 'number' является степенью двойки. Если результат не равен 0, значит, число 'number' не является степенью двойки.

Как проверить, является ли число степенью 2 в Python?

Проверка, является ли число степенью 2, часто возникает в программировании и может быть полезна для различных задач. В Python существуют несколько способов проверить, является ли число степенью 2. Давайте рассмотрим некоторые из них с примерами кода.

Способ 1: Использование побитовой операции

Один из самых эффективных способов проверить, является ли число степенью 2, это использовать побитовую операцию. Когда число является степенью 2, у него только один установленный бит. Мы можем использовать побитовое И (&) и побитовый сдвиг вправо (>>) для выполнения этой проверки.

def is_power_of_two(num):
    # Проверяем, равен ли результат побитового И числа и его предшествующего числа нулю
    return num & (num - 1) == 0

# Пример использования функции
print(is_power_of_two(8))  # True
print(is_power_of_two(10))  # False

В этом примере мы определяем функцию is_power_of_two, которая принимает число в качестве аргумента. Внутри функции мы выполняем побитовую операцию И (&) между числом и его предшествующим числом (num - 1). Если результат этой операции равен 0, то число является степенью 2, и функция возвращает True. В противном случае, если результат не равен 0, число не является степенью 2, и функция возвращает False.

Способ 2: Использование логарифма и округления

Другой способ проверить, является ли число степенью 2, заключается в использовании математических операций, таких как логарифмы и округление. Если логарифм числа по основанию 2 будет целым числом, то это число является степенью 2.

import math

def is_power_of_two(num):
    return math.log2(num).is_integer()

# Пример использования функции
print(is_power_of_two(8))  # True
print(is_power_of_two(10))  # False

В этом примере мы используем модуль math и его функцию log2, чтобы вычислить логарифм числа по основанию 2. Затем мы проверяем, является ли результат целым числом с помощью метода is_integer. Если результат является целым числом, то число является степенью 2, и функция возвращает True. В противном случае, если результат не является целым числом, число не является степенью 2, и функция возвращает False.

Способ 3: Использование битовых операций

Еще один способ проверить, является ли число степенью 2, заключается в использовании битовых операций и функции bin для преобразования числа в двоичную строку.

def is_power_of_two(num):
    # Проверяем, содержит ли двоичная запись числа только одну единицу
    return bin(num).count('1') == 1

# Пример использования функции
print(is_power_of_two(8))  # True
print(is_power_of_two(10))  # False

В этом примере мы определяем функцию is_power_of_two, которая принимает число в качестве аргумента. Внутри функции мы преобразуем число в двоичную строку с помощью функции bin и затем считаем количество единиц в этой строке с помощью метода count. Если количество единиц равно 1, то число является степенью 2, и функция возвращает True. В противном случае, если количество единиц не равно 1, число не является степенью 2, и функция возвращает False.

Выводы

Мы рассмотрели три способа проверить, является ли число степенью 2 в Python. Вы можете выбрать любой из этих способов в зависимости от вашей конкретной задачи или предпочтений.

Первый способ использует побитовую операцию И (&) и побитовый сдвиг вправо (>>). Он основан на том факте, что числа, являющиеся степенью 2, имеют только один установленный бит.

Второй способ использует логарифм по основанию 2 и проверку целого числа с помощью метода is_integer.

Третий способ использует битовые операции и функцию bin для преобразования числа в двоичную строку. Затем он считает количество единиц в этой строке и проверяет, равно ли оно 1.

Выберите соответствующий способ в зависимости от вашей задачи и используйте его для проверки чисел.