Java查找最右不同位代码循环仅运行到i=3的原因及错误解析

代码存在的错误 #

• 第一，res 的移位逻辑完全错误。你当前代码写的是 res = res << i，是把上一轮的res再左移i位，这会导致res的实际值为 1 << (0+1+2+...+i)，远大于你预期的对应第i位的掩码 1 << i，res会快速溢出int的取值范围，出现不符合预期的正负值，导致位与结果提前出现差异。
• 第二，Java标准库的数学类是Math，首字母必须大写，你写的小写math会直接报编译错误，无法运行。
• 第三，循环条件设计冗余。int类型最多只有32位有效位，你完全不需要循环到Math.max(m,n)次，最多循环32次就能覆盖所有可能的情况，当max值很大时会严重浪费性能。

异常运行原因说明 #

你传入的参数52的二进制是 00110100，4的二进制是 00000100，预期最右不同位是第5位（从1开始数）。你的代码实际运行流程如下：

1. 初始res=1，max值为52
2. i=0：res = 1 << 0 = 1，两个数和1做位与都得0，继续
3. i=1：res = 1 << 1 = 2，两个数和2做位与都得0，继续
4. i=2：res = 2 << 2 = 8，两个数和8做位与都得0，继续
5. i=3：res = 8 << 3 = 64，此时int溢出逻辑触发，位与结果出现不符合预期的不一致，就会直接跳出循环，输出i+1=4，和预期结果不符。

修正后代码 #

逐位检查版本

package Bitwise;

public class rightmostDifferentBit 
{
  static void findBit(int n, int m) {
    // 最多循环32次即可覆盖int所有位
    for(int i = 0; i < 32; i++) {
        int mask = 1 << i;
        if((n & mask) != (m & mask)) {
           System.out.println(i+1);
           return;
        }
     }
     // 所有位都相同的情况返回-1
     System.out.println(-1);
   }

    public static void main(String[] args) {
        findBit(52,4);
    }
}

位运算优化版本（无需循环）

static void findBit(int n, int m) {
    int xor = n ^ m;
    // 异或结果为0说明所有位都相同
    if(xor == 0) {
        System.out.println(-1);
        return;
    }
    // 计算异或结果尾随0的个数+1就是最右不同位的位次
    System.out.println(Integer.numberOfTrailingZeros(xor) + 1);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者abhay saxena