java反码算术运算求和,位运算的妙用，运算妙用
位運(yùn)算的妙用，運(yùn)算妙用
最近在學(xué)java，其實(shí)僅僅是在命令行里寫程序跟C語(yǔ)言沒(méi)有太大的區(qū)別，思想都是一樣的。遇到了一個(gè)比較新鮮(后來(lái)知道原來(lái)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(shuō)這次(現(xiàn)在正在學(xué)習(xí)的這次)使用位元算符將會(huì)是你們今后使用的唯一的一次，因?yàn)樵陂_發(fā)中根本用不著。其實(shí)也差不多。不過(guò)見到了幾個(gè)應(yīng)用，還是蠻有意思的，這里總結(jié)一下(萬(wàn)一考試就考到了呢，呵呵)。
Java中共有7個(gè)位運(yùn)算符：~(取反)、&(與)、｜(或)、^(異或)、>>(右移)、<>>(無(wú)符號(hào)右移)。這里不在解釋位運(yùn)算，只是談?wù)剮追N位運(yùn)算的有趣用法。(不知道位運(yùn)算？看看這里)
加密
1 一個(gè)數(shù)異或同一個(gè)數(shù)兩次還是原數(shù)；
2 計(jì)算機(jī)中的文件都是以二進(jìn)制的形式來(lái)存儲(chǔ)的；
利用這兩個(gè)特性，我們就可以用^運(yùn)算來(lái)給文件加密。例如將一個(gè)二進(jìn)制文件中所有的數(shù)據(jù)都異或42這個(gè)數(shù)字，就得到了一個(gè)加密后的文件，“42”就是這個(gè)文件的“鑰匙”。將這個(gè)文件中的所有數(shù)據(jù)再異或42，就完成了“解密”的過(guò)程。
不增加新的變量來(lái)交換a b兩個(gè)變量的值
交換a b兩個(gè)變量的值，幾乎是每一個(gè)人在學(xué)編程的時(shí)候都要接觸的。現(xiàn)在我們想這個(gè)問(wèn)題，我有兩個(gè)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(huì)用下面這段代碼：
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
這就像我們找來(lái)一個(gè)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(méi)有別的瓶子了呢？看看這個(gè)：
a = a + b; //此時(shí)a包含a 和 b
b = a - b;
a = a - b;
只有兩個(gè)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(shí)候，B瓶還在，這可是程序呀，B瓶仍然裝著醋，這時(shí)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(gè)弊端：有可能a＋b的值會(huì)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(shí)際上是(a^b)^b 也就是a異或了b兩次，等號(hào)右邊是a的值
a = a ^ b; //此時(shí)b里面已經(jīng)是“果汁”，實(shí)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(lái)a占用了多少位依舊是多少位，絕對(duì)不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)的溢出。
ps:為了程序的可讀性，真正開發(fā)時(shí)要慎用后兩種！
進(jìn)制的轉(zhuǎn)換(10進(jìn)制轉(zhuǎn)16進(jìn)制為例)
接觸位運(yùn)算之前，進(jìn)制轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換的數(shù)字
boolean out_turn=false; //輸出時(shí)用，去掉輸出時(shí)候高位上的‘0’
int[] s=new int[20]; //將轉(zhuǎn)換后的十六進(jìn)制數(shù)存放在s［］數(shù)組中
while(n>0){
int i=0;
s[i]++;
while(s[i]>15){ //逢16進(jìn)一，并且檢查下一位
//是不是16，如果是，再進(jìn)一
s[i]=0;
i++;
s[i]++;
}
n--; //數(shù)完一個(gè)之后n－－，知道數(shù)完n個(gè)數(shù)
}
for(int i=19;i>=0;i--){
if(out_turn == false){ //這個(gè)if是為了去掉最高位上的0，
// 其中out_turn作為開關(guān)；
if(s[i]==0)
continue;
else{
out_turn=true;
i++;
}
}
else{ //輸出轉(zhuǎn)換之后的結(jié)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(zhuǎn)換就像數(shù)數(shù)，一共有多少個(gè)，我來(lái)用十六進(jìn)制的方法再數(shù)一遍，逢16進(jìn)1，數(shù)完為止。這種方法的弊端就是效率低，而且不能轉(zhuǎn)換負(fù)數(shù)。
我們知道，10進(jìn)制的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中使用2進(jìn)制來(lái)存儲(chǔ)的，而16進(jìn)制的出現(xiàn)也是為了閱讀性強(qiáng)，使4個(gè)位置放在一起計(jì)數(shù)。那么理論上，用“位運(yùn)算”來(lái)操作，效率肯定會(huì)高。
class turn10_16{
public static void main(String[] args){
int n=200; //n就是代轉(zhuǎn)換的數(shù)字
boolean out_turn=false; //輸出時(shí)用，去掉輸出時(shí)候高位上的‘0’
int[] s=new int[20]; //將轉(zhuǎn)換后的十六進(jìn)制數(shù)存放在s［］數(shù)組中
for(int i=0;i<=8;i++){ //int型占用了8個(gè)byte位置，每個(gè)byte即一個(gè)16進(jìn)制，
//每次保留一個(gè)byte并且轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制，至少要8次(可以優(yōu)化)
int temp= n & 15; //與0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-1111進(jìn)
// 行&運(yùn)算，只保留最后4個(gè)位置即“個(gè)位”上的數(shù)
s[i]=temp; //將這個(gè)數(shù)賦給個(gè)位
n=n>>>4; //無(wú)符號(hào)右移4個(gè)位置，再保留出十位上的數(shù)
}
for(int i=19;i>=0;i--){
if(out_turn == false){ //這個(gè)if是為了去掉最高位上的0，其中out_turn作為
//開關(guān)；
if(s[i]==0)
continue;
else{
out_turn=true;
i++;
}
}
else{ //輸出轉(zhuǎn)換之后的結(jié)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(jié)：如此看來(lái)，位元算還是很有必要學(xué)習(xí)的。基于計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)0和1，很多關(guān)于內(nèi)存的操作用位運(yùn)算效率會(huì)提高不少，畢竟我們是與計(jì)算機(jī)打交道。像 *2/2運(yùn)算、取絕對(duì)值運(yùn)算，取相反數(shù)運(yùn)算等等，直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行移位或者反碼，快了不少。
無(wú)論學(xué)習(xí)什么東西，基礎(chǔ)、原理性質(zhì)的東西一定要好好學(xué)。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(jié)
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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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