GESPC++三级考试语法知识---位运算历年真题

🧙‍♂️ 第2题：交换魔法阵

1、📖题目：

程序让 a 和 b 发生了什么？

2、🎬 故事

小明学会了一个“交换魔法”：

a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;

✨ 这是“无影交换术”（不用第三个变量）

3、💡 原理

异或的特点：

x ^ y ^ y = x

4、🎯 结果

👉 a 和 b成功交换！

5、✅ 答案

👉B. 互换

6、🧪 小例子

a = 3, b = 5; // 交换后：a=5, b=3

🧙‍♂️ 第8题：左移魔法

1、📖题目：

00001111 左移3位

2、🎬 故事

（1）左移就像“整体向左搬家”，右边补0：

00001111 << 3

（2）👉 变成：

01111000

3、🧮 转十进制

64 + 32 + 16 + 8 = 120

4、✅ 答案

👉D. 120

5、快速算法：

0x0F = 15

15<<3 = 15*8 =120

🌟 第9题：取反魔法（~ 的秘密）

1、📖题目：哪个说法是错误的？

2、🎬 故事：黑白翻转魔法镜

（1）有一面神奇镜子~：

👉 0 变 1
👉 1 变 0

（2）就像：

00000101（5） 变成 11111010

3、💡 关键知识

👉 在计算机中（补码）：

~x = -(x + 1)

4、🧪 一个个验证

（1）✅ A：~5 = -6 ✔

~5 = -(5+1) = -6

（2）❌ B：~0 = 0 ❌（错！）

~0 = -1

👉 因为：

00000000 → 11111111 → -1

3）✅ C：~(-3) = 2 ✔

（4）✅ D：~8 = -9 ✔

5、✅ 答案

👉B（错误）

🌟 第10题：位运算判断 🔍

1、📖题目：

(a & 3 & 1) == 0 ?

已知：a 最低位是 0

2、🎬 故事

二进制：

a: ?????0

3、💡 分析

a & 1 → 看最后一位

👉 最后一位是0 → 结果0

4、🧮 整体

(a & 3 & 1) == 0 //正确

5、✅ 结论

👉正确

🌟 第 3 题：神秘的 sum 宝箱 🎁

1、📘 题目
一段代码运行后，sum 的值是多少？

正确答案：D：40

2、🧮 思路讲解

这类 题是典型的：

“for 循环 + 累加器”

只要记住一句话：

📌 每循环一次，就往 sum 里加点东西

3、✨ 考试技巧
自己画表格：

4、 8 >> 2 : 等于 8 / 4 = 2

i % 3 == 8 >> 2 ： i % 3 == 2

等差数列求和公式：（1+10）*10 / 2 = 55

continue的数组和：2 + 5 + 8 = 15

最终结果： 55 - 15 =40

5、🧠 知识点总结

👉 for 循环(注意continue的条件）
👉 累加变量（sum += i）

🌟 第 4 题：位运算小陷阱 🪤

（1）📘 题目

下面程序输出什么？

正确答案：B：5

（2）🔍 关键知识点

这道题就考“位移运算”

3 >> 2 // 等于 0 8 >> 3 // 等于 1

(3)🧠 故事讲解

想象数字在传送带上：

• >>表示向右挪

• 挪一次，相当于除以 2

(4)🧮 代码分析

int x = 5; if (x == 3 >> 2) // 3>>2 = 0

❌ 5 ≠ 0，所以if不成立
➡️x没变
➡️ 输出5

（5）🧠 知识点总结

👉>>位运算
👉 3级考试必考！

🌟 第 5 题：字符串 长度大冒险 📏

（1）📘 题目

string s = "C++ Programming";

s.length()是多少？

是15

(2) 🧮 数一数

C(1) +(2) +(3) 空格(4) P(5) r6 o7 g8 r9 a10 m11 m12 i13 n14 g15

(3) 🧮 算一算：

15|3 // 1111 | 0011 = 1111 十进制：15

(4) 答案： B 、 15

✅ 正确答案：A：十进制 11

1、🧠 故事：位运算混合计算

遇到这问题。我们一步一步来，不要乱！

2、🧮 先算括号（）内

c ^ d = 15 ^ 4

15 = 1111 4 = 0100 ^ ↓ 1011 = 11

3、🧮 再算 最左边 &

a & b = 3 & 7

3 = 011 7 = 111 & ↓ 011 = 3

4、🧮 最后 算 |

3 | 11 = 11

5、🧠 知识点总结

• ^：不同为 1

• &：都为 1 才是 1

• |：有 1 就是 1

• 括号最优先！

🧠 故事讲解：谁先上滑梯？ 🛝

（1）优先级顺序：

乘除 > 加减 > 位运算

（2）✏️ 小例子

3 + 4 & 1

（3）先算：

3 + 4 = 7 7 & 1 = 1

(4）🧠 知识点总结

📌 位运算优先级比算数运算符优先等级小

🧩 第9题：不用第三人，交换位置！

📜题目：哪个位运算可以交换两个变量？
👉答案：A

1、🌈故事

汉克老师遇到两个小精灵：

a = 5 b = 3

他们吵架了：

“我想换位置，但不想找第三个人帮忙！”

2、🧠神奇魔法：异或 XOR

口诀：

相同为0，不同为1

3、✨交换步骤

a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b;

4、🔍举例

a = 5 (101) b = 3 (011) a = a ^ b → 110 b = a ^ b → 101（变成5） a = a ^ b → 011（变成3）

🎉成功交换！

🎯结论

👉答案：A

🧩 第3题：浮点数右移？

📜题目：
(x >> 1) 等价于 x/2（x是浮点数）

👉答案：❌ 错

1、🌈故事

汉克老师课堂演示：

double x = 3.5; x >> 1;

结果💥 编译器直接爆炸！

2、🧠原因

👉>>只能用于整数

3、🎯结论

👉浮点数不能位运算 → ❌

🧩 第6关：判断奇偶的秘诀

📜题目：
(x & 1) == 0 判断偶数

👉答案：✅ 对

1、🌈故事

汉克老师将10进制数字转成2进制数字：

6 = 110 5 = 101

2、🧠规则

👉看2进制数字最后一位：

• 0 → 偶数

• 1 → 奇数

x & 1

3、🎯结论

👉成立 → ✅

🌟《奇偶校验大冒险》

🎯 一、故事背景

1、在“数据王国”里，所有信息都会变成二进制传输：

例如：数字 5 → 101

2、👑国王布置了任务：

“数据在路上传输后要汇报一共有几个1，而且要知道是奇数个1还是偶数个”

🧠 二、规则讲解

1、📜规则

👉统计所有数字中：

二进制里“1”的总个数

2、然后判断：

• 如果是奇数个1 → 输出校验码 = 1

• 如果是偶数个1 → 输出校验码 = 0

🌈 三、举个完整例子

1、🎯输入

3 5 3 2

2、🧩 第一步：变成二进制

3、🧩 第二步：统计总数

2 + 2 + 1 = 5

4、🧩 第三步：判断奇偶

5 是奇数 → 输出校验码 = 1

5、🎯输出

5 1

🧠 四、核心算法

1、我们要做三件事：

🥇步骤1：读入数据

cin >> n;

🥈步骤2：一个一个处理数字

for(int i = 0; i < n; i++)

🥉步骤3：数每个数字里的“1”

👉关键技巧来了！

while(x > 0) { count += (x & 1); x >>= 1; }

2、🌟重点解释！

（1）🧩 (x & 1) 是什么？

👉取最后一位！

6 = 110 → 最后一位是0 5 = 101 → 最后一位是1

（2）🧩 x >>= 1 是什么？

👉右移一位（去掉最后一位）

101 → 10 → 1 → 0

🎯 五、完整代码

#include <iostream> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; int total = 0; // 记录所有1的数量 for(int i = 0; i < n; i++) { int x; cin >> x; // 统计x中1的个数 while(x > 0) { total += (x & 1); // 看最后一位是不是1 x >>= 1; // 去掉最后一位 } } // 输出总数 和 校验码 cout << total << " " << (total % 2) << endl; return 0; }

🎯 第10题：位运算魔法阵

1、🧠 代码

int a = 0b1101; int b = 0b1011; cout << (a ^ b);

2、🎭 故事

👉 有两个灯阵：

a = 1101 b = 1011

👉^是一种魔法：

👉不同亮 → 亮（1）
相同 → 灭（0）

3、✏️ 计算

1101 ^1011 ----- 0110

4、📌 结论

👉^是：

按位异或

5、🎉 答案：D

一、🧙‍♂️ 故事背景：魔法数字锁

小A来到了一个神秘宝箱前 🧰
宝箱上写着一行奇怪的咒语：

(x & i) + (x | i) == 2025

👉 只有找到最小的正整数i
👉 才能打开宝箱！

二、🎯 任务目标

👉 输入一个数字x
👉 找到最小的正整数i，让：

(x & i) + (x | i) == 2025

成立！

👉 如果找不到，就输出-1

三、算法分析：

1、🧠 第一步：认识两个魔法

（1）✨ 魔法1：&（按位与）

👉 规则：

1 & 1 = 1 其他情况 = 0

👉 就像：

👉 “两个人都同意，才亮灯💡”

（2）✨ 魔法2：|（按位或）

👉 规则：

有1就等于1

👉 就像：

👉 “只要有一个人同意，就亮灯💡”

2、🎭 第二步：进一步理解

假设：

x = 5 → 二进制 0101 i = 3 → 二进制 0011

✏️ 计算

① 按位与

0101 &0011 ----- 0001 → 1

② 按位或

0101 |0011 ----- 0111 → 7

③ 相加

1 + 7 = 8

👉 如果等于2025，就成功！

3、🧠 第三步：怎么找 i？

（1）🎯 关键思路

👉 i 是未知的
👉 我们可以使用枚举法：一个一个试！

（2）🎭 故事

我们像一个小侦探 🕵️‍♂️

👉 从 i = 1 开始试：

试 1 ❌ 试 2 ❌ 试 3 ❌ …… 直到找到！

4、🧠 第四步：范围是多少？

我们可以：

for (int i = 1; i <= 2025; i++)

👉 为什么？

👉 因为要的结果是 2025，x | i 的结果是大于等于i，所以，最大搜索到2025足够了。
👉 超过就没必要了！

5、✏️ 第五步：完整代码

#include <iostream> using namespace std; int main() { int x; cin >> x; for(int i = 1; i <= 2025; i++) { if((x & i) + (x | i) == 2025) { cout << i << endl; return 0; // 找到就结束 } } cout << -1 << endl; // 没找到 return 0; }

四、🎉 最终总结

👉 这题本质就是：

枚举 + 位运算

🌟 第5题：逻辑运算大战

🎯 正确答案：D

1、🧠 故事

数字们在打架：

5 && 3 // 两侧都是真，结果为真 1 不是0 错误 5 || 3 // 至少一侧是真，结果为真 1 不是11 错误

2、二进制：

5 = 0101 //5 & 3 3 = 0011 -------- 0001 //结果是1，正确 5 = 0101 //5 | 3 3 = 0011 -------- 0111 //结果是7不是8，错误

3、只有 D 正确 ✔️

🌟 第6题：右移魔法（补码）

🎯 正确答案：B（-2）

1、🧠 故事

（1）一个负数：

11111101（补码）

👉 右移1位（>>1）

（2）规则：
👉符号位补1（因为是负数）

（3）结果：

11111110

4）👉 转回十进制 =-2

2、🎉 选 B

🌟 第8题：按位或（|）的魔法

🎯 正确答案：A

1、🧠 故事

（1）魔法：

a | 10

（2）👉 10（二进制） =1010

作用：
👉 把第2位（从右往左）变成1

👉 把第4位（从右往左）变成1

（3）所以：
👉 强制“第二位 = 1”，是正确的。

2、🎉 选 A

🌟 第5题：字符的输出

🎯 答案：✅️ 正确

1、🧠 看程序

char x=65; //x的二进制为00100001 x=x&00001111; //00001111是8进制数，转换10进制为585 ，65与585&的结果还是：00100001 cout<<x<<endl; //输出 A

2、 操作符 &

👉 & 的左右两侧要都是1才是1，有一个0 ，就是0。

🌟第5题：位运算 vs 逻辑运算

1、🎯故事

有两个魔法：

2、🧠重点

(23 | 10)

👉 二进制：

23 = 10111 10 = 01010

👉 按位或：

11111 = 31

3、🎯答案 C

👉 ✅ (23 | 10) == 31

🌟第6题：位运算大考验

1、🎯故事

右移运算：

2 >> 2

👉 相当于：

2 / 4 = 0

2、🧠对比

1 >> 1 = 0

👉 所以：

(2 >> 2) == (1 >> 1)

3、🎯答案

B.(2>>2)和(1>>1)的值是一样的

🌟第7题：神秘交换术✨

1、🎯故事

有一个“无中间变量交换术”：

a ^= b; b ^= a; a ^= b;

2、🧠作用

👉 交换 a 和 b

3、🎯结论

👉 ✅ 实现变量交换

3、🎯答案

C.a和b的值交换

🌟第8题：控制最低位

1、🎯故事

有个魔法

a & ~1

2、🧠分析

1 = 0001 ~1 = 1110

👉 所以：

a & 1110

3、🎯效果

👉 把最后一位变成 0！

4、🎯答案 C

👉 ✅ 使最低位为0

🌟 第9题：左移魔法（位运算）

1、🧙‍♂️故事：

（1）小法师拿到一个二进制宝石：

a = 1010 1110

2）国王说：“把它左移2位！”

👉 左移规则（重点！！）：

• 左边的位丢掉 ❌

• 右边补0 ✅

2、🎯 操作过程：

原来：1010 1110 左移2：1011 1000

3、✅ 正确答案：A、a的值变为1011 1000

🌟 第10题：按位与的秘密

1、🧙‍♂️故事：

有两个魔法：

result = a & b result2 = a2 & b2

2、第一部分：

a = 123 b = 1 result = 123 & 1

👉 所以结果 =1

3、第二部分：

a2 = -123 b2 = -1（无符号）

👉 -1 的二进制是：全1！

👉 所以：

任何数 & 全1 = 原数

👉 result2 = -123

4、✅ 正确答案：D（1 -123）