연산자(Operators)

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# 두 비트가 모두 1일 때만 1, 아니면 0
"""
    0101 (5)
  & 0011 (3)
    ----
    0001 (1)
"""
a = 5  # 0101
b = 3  # 0011
result = a & b  # 0001 (1)
print(f"5 & 3 = {result}")

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# 두 비트 중 하나라도 1이면 1
"""
    0101 (5)
  | 0011 (3)
    ----
    0111 (7)
"""
a = 5  # 0101
b = 3  # 0011
result = a | b  # 0111 (7)
print(f"5 | 3 = {result}")

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# 두 비트가 다를 때만 1
"""
    0101 (5)
  ^ 0011 (3)
    ----
    0110 (6)
"""
a = 5  # 0101
b = 3  # 0011
result = a ^ b  # 0110 (6)
print(f"5 ^ 3 = {result}")

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# 모든 비트 반전 (0→1, 1→0)
# 2의 보수: -(x+1)
"""
~5 = -6 (비트 반전 후 2의 보수)
"""
a = 5
result = ~a  # -6
print(f"~5 = {result}")

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# 비트를 왼쪽으로 이동 (2를 곱하는 효과)
"""
5 << 1:
0101 -> 1010 (10)
5 << 2:
0101 -> 10100 (20)
"""
a = 5
result1 = a << 1  # 10
result2 = a << 2  # 20
print(f"5 << 1 = {result1}")
print(f"5 << 2 = {result2}")

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# 비트를 오른쪽으로 이동 (2로 나누는 효과)
"""
5 >> 1:
0101 -> 0010 (2)
5 >> 2:
0101 -> 0001 (1)
"""
a = 5
result1 = a >> 1  # 2
result2 = a >> 2  # 1
print(f"5 >> 1 = {result1}")
print(f"5 >> 2 = {result2}")

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# 1. 비트 마스킹
def check_bit(number, position):
    """특정 위치의 비트가 1인지 확인"""
    return (number & (1 << position)) != 0

# 2. 비트 설정
def set_bit(number, position):
    """특정 위치의 비트를 1로 설정"""
    return number | (1 << position)

# 3. 비트 클리어
def clear_bit(number, position):
    """특정 위치의 비트를 0으로 설정"""
    return number & ~(1 << position)

# 4. 비트 토글
def toggle_bit(number, position):
    """특정 위치의 비트를 반전"""
    return number ^ (1 << position)

# 사용 예시
number = 5  # 0101
print(f"Original number: {bin(number)}")

# 비트 확인
pos = 2
is_set = check_bit(number, pos)
print(f"Bit at position {pos} is set: {is_set}")

# 비트 설정
number = set_bit(number, 3)
print(f"After setting bit 3: {bin(number)}")

# 비트 클리어
number = clear_bit(number, 2)
print(f"After clearing bit 2: {bin(number)}")

# 비트 토글
number = toggle_bit(number, 1)
print(f"After toggling bit 1: {bin(number)}")

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# 1. 짝수/홀수 확인
def is_even(n):
    return (n & 1) == 0

# 2. 2의 거듭제곱 확인
def is_power_of_two(n):
    return n > 0 and (n & (n - 1)) == 0

# 3. 두 수 교환
def swap_numbers(a, b):
    a = a ^ b
    b = a ^ b
    a = a ^ b
    return a, b

# 4. 비트 수 세기
def count_bits(n):
    count = 0
    while n:
        count += n & 1
        n >>= 1
    return count

# 사용 예시
print(f"Is 4 even? {is_even(4)}")
print(f"Is 8 power of 2? {is_power_of_two(8)}")
a, b = 5, 10
a, b = swap_numbers(a, b)
print(f"After swap: a={a}, b={b}")
print(f"Number of 1 bits in 7: {count_bits(7)}")