Go语言 math/big.Int 比特位计数（BitCount）实现指南

package main

import (
    "fmt"
    "math/big"
    "math/bits"
)

// BitCount 计算 big.Int 类型整数中设置为1的比特位数量
func BitCount(z *big.Int) int {
    var count int
    // 遍历 big.Int 的内部 uint 切片
    for _, x := range z.Bits() {
        // 对每个 uint 元素调用 bits.OnesCount 进行计数
        // 注意：z.Bits() 返回的是 big.Word 类型，它与 uint 是等价的
        count += bits.OnesCount(uint(x))
    }
    return count
}

// PrintBinary 辅助函数，用于打印 big.Int 的二进制表示
func PrintBinary(z *big.Int) {
    fmt.Println("Value in binary format (each part is a word of current architecture):")
    for _, x := range z.Bits() {
        // %0*b 格式化输出为当前系统 uint 类型的位数，不足补零
        fmt.Printf("%0*b\n", bits.UintSize, x)
    }
}

func main() {
    // 示例一：两个大整数的乘积
    a := big.NewInt(1<<60 - 1) // 2^60 - 1，低60位为1
    b := big.NewInt(1<<61 - 1) // 2^61 - 1，低61位为1

    // 计算它们的乘积，得到一个更大的整数
    c := new(big.Int).Mul(a, b)

    fmt.Println("--- 示例一：大整数乘积 ---")
    PrintBinary(c)
    fmt.Println("BitCount:", BitCount(c))

    // 示例二：一个非常大的十进制数
    d := new(big.Int)
    d.SetString("1234567890123456789012345678901234567890", 10) // 一个非常大的十进制数
    fmt.Println("\n--- 示例二：超长十进制数 ---")
    PrintBinary(d)
    fmt.Println("BitCount:", BitCount(d))

    // 示例三：手动设置特定位
    e := new(big.Int)
    e.SetBit(e, 10, 1)  // 设置第10位为1
    e.SetBit(e, 100, 1) // 设置第100位为1
    e.SetBit(e, 200, 1) // 设置第200位为1
    fmt.Println("\n--- 示例三：手动设置特定位 ---")
    PrintBinary(e)
    fmt.Println("BitCount:", BitCount(e)) // 预期结果：3
}