Python二进制位检查：从字符串比较陷阱到高效位操作技巧

def check_lsb_incorrect(x):
    # 将整数转换为二进制字符串
    x_bin_str = bin(x)
    # 尝试获取最后一个字符并与整数1比较
    # 这是一个常见的错误，因为x_bin_str[-1]是字符串'0'或'1'
    return True if x_bin_str[-1] == 1 else False

def check_lsb_by_str(x):
    """
    通过将整数转换为二进制字符串，然后检查最后一个字符来判断最低有效位是否为1。
    """
    x_bin_str = bin(x)
    # 正确的比较方式：将字符串字符与字符串'1'比较
    return True if x_bin_str[-1] == "1" else False

# 更简洁的写法
def check_lsb_by_str_concise(x):
    """
    更简洁地通过字符串比较判断最低有效位是否为1。
    """
    return bin(x)[-1] == "1"

# 示例
print(f"check_lsb_by_str(5): {check_lsb_by_str(5)}") # 输出: True (5的二进制是101)
print(f"check_lsb_by_str_concise(4): {check_lsb_by_str_concise(4)}") # 输出: False (4的二进制是100)

def check_lsb_by_bitwise(x):
    """
    使用按位与运算符检查整数的最低有效位是否为1。
    """
    # x & 1 的结果为1（如果LSB为1）或0（如果LSB为0）
    return (x & 1) == 1

# 或者更简洁地利用布尔转换
def check_lsb_by_bitwise_concise(x):
    """
    更简洁地使用按位与运算符判断最低有效位是否为1。
    """
    # 任何非零整数在布尔上下文中都为True，0为False
    return bool(x & 1)

# 示例
print(f"check_lsb_by_bitwise(5): {check_lsb_by_bitwise(5)}") # 输出: True
print(f"check_lsb_by_bitwise_concise(4): {check_lsb_by_bitwise_concise(4)}") # 输出: False

def any_odd_bit_set(x):
    """
    检查整数x的任意奇数位（1-indexed from right, or 0-indexed as 1, 3, 5...）是否为1。
    """
    # 构造一个奇数位掩码。例如，对于32位整数，掩码为0xAAAAAAAA。
    # 0xAAAAAAAA 在二进制中是 10101010101010101010101010101010
    # 这个掩码的第1、3、5...位（从右往左0-indexed）为1。

    # 我们可以预定义一个足够大的掩码，或者根据需要动态生成。
    # 这里我们使用一个适用于大多数常见整数范围的掩码（如64位）
    odd_bit_mask = 0xAAAAAAAAAAAAAAAA # 64位掩码

    # 将原数与掩码进行按位与操作
    # 如果结果不为0，说明至少有一个奇数位与掩码的1位重合，即该奇数位为1
    return (x & odd_bit_mask) != 0

# 示例
# 二进制: ...00010101 (十进制: 21)
# 奇数位:   ^ ^ ^ (1, 3, 5位)
print(f"any_odd_bit_set(21): {any_odd_bit_set(21)}") # 输出: True (因为21的二进制是10101，第1、3位是1)

# 二进制: ...00010000 (十进制: 16)
# 奇数位:   (没有奇数位是1)
print(f"any_odd_bit_set(16): {any_odd_bit_set(16)}") # 输出: False (因为16的二进制是10000)

# 二进制: ...00000010 (十进制: 2)
# 奇数位:       ^ (第1位是1)
print(f"any_odd_bit_set(2): {any_odd_bit_set(2)}") # 输出: True