左旋转 BigInteger？

Question

有没有办法正确地向左旋转（而不仅仅是移位）固定大小的 BigIntegers？

我尝试编写一种类似于用于旋转整数的经典旋转方法的方法，但它不适用于 BigIntegers。它只是将位向左移动 r 个位置，最后填充零。

public static BigInteger rotate(BigInteger n, int r){
        return n.shiftLeft(r).or(n.shiftRight(128-r));
    }

编辑：不使用 BigIntegers 而使用 long 或整数数组看起来像是另一种选择，但我不确定您如何将它们组合起来（使用 BigIntegers 除外）来执行旋转。

Answer 1

其实并不那么容易。旋转点在哪里？这对于 32 位或 64 位整数等固定大小的数字很容易，但对于 BigIntegers 则不然。

但是...理论上，BigIntegers 的大小和二进制补码是无限的（或者至少，它们的行为就像它们一样，实际上它们通常是符号大小）。所以正数（实际上）前面有无限数量的 0 位和负数前面有无限数量的 1 位。

所以向左旋转1实际上就是向左移动1，如果数字was/is为负数，则最低位设置为1。

更新

如果BigInteger只是用来表示一个固定大小整数（BigIntegers本身没有固定大小），你将不得不把高位移到低位。然后你可以这样做：

public static BigInteger rotateLeft(BigInteger value, int shift, int bitSize)
{
    // Note: shift must be positive, if necessary add checks.

    BigInteger topBits = value.shiftRight(bitSize - shift);
    BigInteger mask = BigInteger.ONE.shiftLeft(bitSize).subtract(BigInteger.ONE);
    return value.shiftLeft(shift).or(topBits).and(mask);
}

你这样称呼它：

public static void main(String[] args)
{
    BigInteger rotated = rotateLeft(new 
        BigInteger("1110000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111" + 
                   "1111111011011100101110101001100001110110010101000011001000010010",
            2), 7, 128);
    System.out.println(rotated.toString(2));
}

注意：我确实对此进行了测试，它似乎产生了预期的结果：

10010001101000101011001111000100110101011110011011110111111111110110111001011101010011000011101100101010000110010000100101110000

如果 bitSize 是固定的（例如始终为 128），您可以预先计算掩码，当然不必将 bitSize 传递给函数。

编辑：

要获得掩码，而不是向左移动BigInteger.ONE，你也可以这样做：

BigInteger.ZERO.setBit(bitSize).subtract(BigInteger.ONE);

这可能会快一点。

左旋转 BigInteger？

Left rotate BigInteger?

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更新

编辑：