位運算的妙用，運算妙用

最近在學java，其實僅僅是在命令行里寫程序跟C語言沒有太大的區別，思想都是一樣的。遇到了一個比較新鮮(后來知道原來C中也有)的東西——位元算(又叫位操作)。多新鮮啊，畢向東老師說這次(現在正在學習的這次)使用位元算符將會是你們今后使用的唯一的一次，因為在開發中根本用不著。其實也差不多。不過見到了幾個應用，還是蠻有意思的，這里總結一下(萬一考試就考到了呢，呵呵)。

Java中共有7個位運算符：~(取反)、&(與)、｜(或)、^(異或)、>>(右移)、<>>(無符號右移)。這里不在解釋位運算，只是談談幾種位運算的有趣用法。(不知道位運算？看看這里)

加密

1 一個數異或同一個數兩次還是原數；

2 計算機中的文件都是以二進制的形式來存儲的；

利用這兩個特性，我們就可以用^運算來給文件加密。例如將一個二進制文件中所有的數據都異或42這個數字，就得到了一個加密后的文件，“42”就是這個文件的“鑰匙”。將這個文件中的所有數據再異或42，就完成了“解密”的過程。

不增加新的變量來交換a b兩個變量的值

交換a b兩個變量的值，幾乎是每一個人在學編程的時候都要接觸的。現在我們想這個問題，我有兩個瓶子，A瓶裝著果汁，B瓶裝著醋，要是A瓶裝醋，B瓶裝果汁，如何做呢？通常，我們會用下面這段代碼：

int temp;

temp = a;

a = b;

b = temp;

這就像我們找來一個新瓶子C，先將果汁倒入新瓶子，然后醋倒入A，果汁再倒入B。這是很容易想到的辦法。那么如果沒有別的瓶子了呢？看看這個：

a = a + b; //此時a包含a 和 b

b = a - b;

a = a - b;

只有兩個瓶子，那么我們只好把它們倒在一起，然后將混合物中的果汁倒入B。不可思議是嗎？別急，我們將果汁和醋倒在一起的時候，B瓶還在，這可是程序呀，B瓶仍然裝著醋，這時我們就可以將(混合－醋)的值給B，也就是果汁，再將(混合－果汁)的值給A，完成！但是，這種方式有一個弊端：有可能a＋b的值會超出int型的范圍。

基于同樣的想法，我們還可以用一下的代碼：

a = a ^ b;

b = a ^ b; //實際上是(a^b)^b 也就是a異或了b兩次，等號右邊是a的值

a = a ^ b; //此時b里面已經是“果汁”，實際上是(a^b)^a，也就是b異或了a兩次，是b

第一步之后，原來a占用了多少位依舊是多少位，絕對不會發生數據的溢出。

ps:為了程序的可讀性，真正開發時要慎用后兩種！

進制的轉換(10進制轉16進制為例)

接觸位運算之前，進制轉換我是這么操作的：

class turn10_16{

public static void main(String[] args){

int n=200; //n就是代轉換的數字

boolean out_turn=false; //輸出時用，去掉輸出時候高位上的‘0’

int[] s=new int[20]; //將轉換后的十六進制數存放在s［］數組中

while(n>0){

int i=0;

s[i]++;

while(s[i]>15){ //逢16進一，并且檢查下一位

//是不是16，如果是，再進一

s[i]=0;

i++;

s[i]++;

}

n--; //數完一個之后n－－，知道數完n個數

}

for(int i=19;i>=0;i--){

if(out_turn == false){ //這個if是為了去掉最高位上的0，

// 其中out_turn作為開關；

if(s[i]==0)

continue;

else{

out_turn=true;

i++;

}

}

else{ //輸出轉換之后的結果，10輸出A，類推

if(s[i]<10)

System.out.print(s[i]);

else

System.out.print((char)('A'+(s[i]-10)));

}

}

System.out.println();

}

}

這種轉換就像數數，一共有多少個，我來用十六進制的方法再數一遍，逢16進1，數完為止。這種方法的弊端就是效率低，而且不能轉換負數。

我們知道，10進制的數據在計算機中使用2進制來存儲的，而16進制的出現也是為了閱讀性強，使4個位置放在一起計數。那么理論上，用“位運算”來操作，效率肯定會高。

class turn10_16{

public static void main(String[] args){

int n=200; //n就是代轉換的數字

boolean out_turn=false; //輸出時用，去掉輸出時候高位上的‘0’

int[] s=new int[20]; //將轉換后的十六進制數存放在s［］數組中

for(int i=0;i<=8;i++){ //int型占用了8個byte位置，每個byte即一個16進制，

//每次保留一個byte并且轉換成16進制，至少要8次(可以優化)

int temp= n & 15; //與0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-1111進

// 行&運算，只保留最后4個位置即“個位”上的數

s[i]=temp; //將這個數賦給個位

n=n>>>4; //無符號右移4個位置，再保留出十位上的數

}

for(int i=19;i>=0;i--){

if(out_turn == false){ //這個if是為了去掉最高位上的0，其中out_turn作為

//開關；

if(s[i]==0)

continue;

else{

out_turn=true;

i++;

}

}

else{ //輸出轉換之后的結果，10輸出A，類推

if(s[i]<10)

System.out.print(s[i]);

else

System.out.print((char)('A'+(s[i]-10)));

}

}

System.out.println();

}

}

總結：如此看來，位元算還是很有必要學習的。基于計算機只認識0和1，很多關于內存的操作用位運算效率會提高不少，畢竟我們是與計算機打交道。像 *2/2運算、取絕對值運算，取相反數運算等等，直接對內存進行移位或者反碼，快了不少。

無論學習什么東西，基礎、原理性質的東西一定要好好學。不要以為用的少了就不重視。

更多位元算的功能：911博客??csdn／人在江湖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java反码算术运算求和,位运算的妙用，运算妙用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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