左转BigInteger？

Question

是否有一种方法可以正确地左转(而不仅仅是移位)固定大小的BigIntegers？

我尝试过编写一种类似于经典旋转方法的方法，该方法用于旋转整数，但它不适用于BigIntegers。它只是用r的位置向左移动，在末尾填充零。

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

编辑:不使用BigIntegers和使用多头或整数数组似乎是另一种选择，但我不知道如何组合它们(除了使用BigIntegers)来执行旋转。

Answer 1

其实这并不容易。旋转点在哪里？对于32位或64位整数这样的固定大小的数字来说，这很容易，但是对于BigIntegers就不行了。

但是..。从理论上讲，BigIntegers的大小是无限的，而两个的补充(或者至少，它们的行为就像它们一样，在现实中它们通常是符号大小)。因此，正数(实际上)前面有无限的0位数，负数数有无限的1位数。

因此，向左旋转1实际上意味着向左移动1，如果数字为负数，则最低位设置为1。

更新

如果BigInteger只是用来表示固定大小的整数(BigIntegers本身没有固定大小)，则必须将顶部位移到底部。然后你就可以做这样的事情：

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);
}

你称之为：

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

注意:我对此进行了测试，它似乎产生了预期的结果：

10010001101000101011001111000100110101011110011011110111111111110110111001011101010011000011101100101010000110010000100101110000

当然，如果bitSize是固定的(例如总是128个)，您可以预先计算掩码，而不必将bitSize传递给函数。

编辑：

要获得掩码，而不是向左移动BigInteger.ONE，您也可以这样做：

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

那可能要快一点。