Привет, коллеги-программисты! Сегодня мы окунемся в увлекательный мир манипуляций с битами и исследуем различные методы переворота n-го бита в числе. Являетесь ли вы опытным программистом или только начинаете свой путь программирования, пристегнитесь и приготовьтесь раскрыть всю мощь битов!

Метод 1: использование побитового оператора XOR
Самый простой способ инвертировать n-й бит — использование оператора XOR (^). Вот как это работает:

def flip_nth_bit(number, n):
    mask = 1 << n
    return number ^ mask

В этом примере мы создаем маску, сдвигая цифру 1 на n позиций влево. Затем мы выполняем операцию XOR между исходным числом и маской. Операция XOR переворачивает бит в n-й позиции, давая нам желаемый результат.

Метод 2: использование побитового оператора ИЛИ
Другой подход заключается в использовании оператора ИЛИ (|) вместе с маской для инвертирования n-го бита:

def flip_nth_bit(number, n):
    mask = 1 << n
    return number | mask

В этом методе мы создаем маску так же, как и раньше. Затем мы выполняем побитовую операцию ИЛИ между исходным числом и маской. Это устанавливает n-й бит в 1, фактически меняя его.

Метод 3: использование побитового оператора И
Если вы хотите инвертировать n-й бит в 0 (т. е. отключить его), вы можете использовать оператор И (&) с дополненной маской:

def flip_nth_bit(number, n):
    mask = ~(1 << n)
    return number & mask

Здесь мы создаем маску, дополняя маску, использованную в предыдущих методах. Затем мы выполняем побитовую операцию И между исходным числом и дополненной маской. Это отключает n-й бит, что приводит к желаемому перевороту.

Метод 4: использование побитового исключающего ИЛИ с маской переключения
Для некоторых сложных действий по переключению битов мы можем использовать маску переключения, чтобы перевернуть n-й бит, не затрагивая другие биты:

def flip_nth_bit(number, n):
    mask = 1 << n
    return number ^ mask

В этом подходе мы создаем маску, как и раньше. Однако на этот раз мы применяем операцию XOR непосредственно к числу и маске. Это инвертирует только n-й бит, оставляя остальные биты неизменными.

Поздравляем! Вы только что узнали несколько способов инвертировать n-й бит числа с помощью манипуляций с битами. Эти методы могут пригодиться при низкоуровневом программировании, оптимизации или решении конкретных задач кодирования. Так что вперед, экспериментируйте с инвертированием битов и открывайте новые возможности своего кода!