如果您知道整数类型的大小,则可以使用整数除法提取其符号位(假设为二进制补码):
// Example in C
int sign_bit(int s)
{
// cast to unsigned (important)
unsigned u = (unsigned)s;
// number of bits in int
// if your integer size is fixed, this is just a constant
static const unsigned b = sizeof(int) * 8;
// pow(2, b - 1)
// again, a constant which can be pre-computed
static const unsigned p = 1 << (b - 1);
// use integer division to get top bit
return (int)(u / p);
}
</code>
如果,则返回1
s < 0
否则为0;它可以用来计算
绝对值
:
int abs_arith(int v)
{
// sign bit
int b = sign_bit(v);
// actual sign (+1 / -1)
int s = 1 - 2 * b;
// sign(v) * v = abs(v)
return s * v;
}
</code>
所需的功能如下所示:
首先将最小值移至零是有用的:
该函数形式可以计算为两个移位的和
绝对值
功能如下:
然而,得到的函数按比例缩放2倍;转移到零有助于此处,因为我们只需要除以2,然后转回原来的最小值:
// Example in C
int clamp_minmax(int val, int min, int max)
{
// range length
int range = max - min;
// shift minimum to zero
val = val - min;
// blue function
int blue = abs_arith(val);
// green function
int green = range - abs_arith(val - range);
// add and divide by 2
val = (blue + green) / 2;
// shift to original minimum
return val + min;
}
</code>
该解决方案虽然满足问题的要求,但仅限于有符号整数类型(以及允许整数溢出的语言 - 我不确定如何在例如Java中克服这种情况)。