Error: Getting an extra digit in bitwise operation

Question

我正在尝试做一个一维的 Convay 生命游戏程序，但程序在每次经过一代时都会继续生成一个额外的数字。代码：

int generation=IntegerparseInt(in.nextLine().trim());
long cells=Long.parseLong(input1, 2);
for(int i=0;i<generation;i++)//Assume 
{
    long newa=cells>>1;
    long newb=cells<<1;
    System.out.println(Long.toBinaryString(newb));//For testing purpose
    cells=newa^newb;
    System.out.println(Long.toBinaryString(cells));//For testing purpose
}

输入类似

3
01011

（3代）我得到这样的输出

所需的输出将是

编辑：将测试代码更改为：

 for(int i=0;i<generation;i++)
       {
           long newa=cells>>1;
           long newb=cells<<1;
           System.out.println(Long.toBinaryString(newb));
           System.out.println(Long.toBinaryString(newa));
           cells=newa^newb;
           System.out.println(Long.toBinaryString(cells));//For testing purpose
       }

输出为：

Answer 1

假设单元格是 0111。看看迭代时会发生什么：

cells       = 0111
newa        = 0011
newb        = 1110
newa ^ newb = 1101

左移一个数字总是会产生一个额外的数字，并且由于您正在对相同的右移数字进行 XOR，因此额外的数字将始终保留。

Answer 2

正如安德鲁所说，左移总是产生一个额外的数字。这实际上是一个正确的实现，因为康威生命游戏发生在无限的宇宙中。但是，如果你想限制宇宙的大小，你只需要保留每一代最右边的N位，其中N是你的宇宙的大小。

如this answer所述，整数K的最右N位可以通过K&((1<<N)-1)

运算得到

完整的工作示例：

public class ConwaysGame {

    public static void main(String[] args) {

        int numGenerations = 10;

        // Size of the "universe"
        int universeSize = 12;

        // Initial value
        long cells = 29;

        for(int i=0;i<numGenerations;i++) {

            // Calculate new generation
            long newa=cells>>1;
            long newb=cells<<1;
            cells=newa^newb;

            // Limit the result to the size of the universe
            cells = rightMostBits(cells, universeSize);

            // Output to console
            System.out.println(
                    leftPadZeros(
                        Long.toBinaryString(cells), universeSize
                    )
                );

        }   
    }

    private static long rightMostBits(long data, int numBits){
        // 
        return data & ((1<<numBits)-1);
    }

    private static String leftPadZeros(String str, int len){
        int numzeros = Math.max(len - str.length(), 0);
        return new String(new char[numzeros]).replace("[=10=]", "0") + str;
    }
}

输出：

000000110100
000001110010
000011011101
000111010100
001101000010
011100100101
110111011000
110101011100
110000010110
111000100111

Error: Getting an extra digit in bitwise operation

Error: Getting an extra digit in bitwise operation

java

bit-manipulation

bitwise-operators