Java 位运算

一、简单了解 Java 位运算

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1、Java 有关于位操作的运算符有：

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• & 与运算
• | 或运算
• ^ 异或运算
• ~ 取反
• >> 右移（用符号位填充高位）
• << 左移
• >>> 右移（用 0 填充高位）
• Java 中没有 <<<

异或 有一些比较好玩的性质：

• 交换律：任意交换因子的位置，结果不变
• 结合律：（a ^ b）^ c = a ^（b ^ c）
• 对任何数 x，都有 x ^ x = 0，x ^ 0 = x，自己同自己异或为0，同 0 异或为自己
• 自反性：A ^ B ^ B = A ^ 0 = A，连续和同一个因子做异或运算，最终结果为自己

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2、一些位运算的例子

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case 1: 判断奇偶数问题
原理: 奇数的最后一位为 1, 偶数的最后一位为 0

public static void odevityJudge(int num) {
	if ( (num ^ 1) == 0 )
		System.out.println(num + " 是偶数.");
	else
		System.out.println(num + " 是奇数.");
}


case 2: 获取二进制位是 1 还是 0
原理: 
	方法一: 目标数右移 index - 1 位, 结果和 1 与运算
	方法二: 让 1 左移 index - 1 位, 结果和 1 左移后的结果数对比

public static void binaryJudge(int num, int index) {
	// 方式一
	if( ( (num >> (index - 1) ) & 1 ) == 1 )
		System.out.println(num + " 的第 " + index + " 位是 1");
	else
		System.out.println(num + " 的第 " + index + " 位是 0");

	// 方式二
	int temp = 1 << (index - 1);
	if( ( temp & num ) == temp ) 
		System.out.println(num + " 的第 " + index + " 位是 1");
	else
		System.out.println(num + " 的第 " + index + " 位是 0");
}


case 3: 交换两个数的值
原理: 异或运算的自反性

public static void swap(int num1, int num2) {
	num1 = num1 ^ num2;
	num2 = num1 ^ num2;
	num1 = num1 ^ num2;
}

case 4: 求数的绝对值
原理: int型(4字节 32位) 符号位左移溢出，最后得到的结果为 0 或 -1

public static void absoluteValue(int num) {
	num = num ^ ( num >> 31) + ( num >>> 31 );
	System.out.println("Result: " + num);
}