Пусть не int, а char (int8_t).

     mark:   MARK:
0000: 0      MARK[0] = 10001000
0001: 0
0010: 0
0011: 1
0100: 0
0101: 0
0110: 0
0111: 1
1000: 0      MARK[1] = 00100110
1001: 1
1010: 1
1011: 0
1100: 0
1101: 1
1110: 0
1111: 0

k = 0:                k = 1:                 k = 2:       k = 3:
0000 -> 0001  0 1     0000 -> 0010   0 2
0010 -> 0011  2 3     0001 -> 0011   1 3
0100 -> 0101  4 5     0100 -> 0110   4 6
0110 -> 0111  6 7     0101 -> 0111   5 7
1000 -> 1001          1000 -> 1010
1010 -> 1011          1001 -> 1011
1100 -> 1101          1100 -> 1110
1110 -> 1111          1101 -> 1111

10001000              00100110               ........    MARK[1] |= MARK[0]
 ^ ^ ^ ^                ^^  ^^                   ^^^^    0 -> 8
. . . .               ..  ..                 ....        1 -> 9
                                                         2 -> 10
                                                         ...
                                                         7 -> 15

Для 32-битных int:
31-й бит: множества, кончающиеся на ....11111
27-й бит: множества, кончающиеся на ....11011
bit31 |= bit27

MARK[1] |= MARK[0]
0 -> 32
1 -> 33
2 -> 34
...
31 -> 63

01010101_2 = 55_16 = 0x55 = 0b01010101 (since C++14)
00110011_2 = 33_16 = 0x33 = 0b00110011
00001111_2 = 0F_16 = 0x0F = 0b00001111