[Java教程 13] Java运算符之位运算符

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概述

基本用法

位运算是直接对二进制进行运算。

代码演示

/*
	位运算符：
		&,|,^,~
		<<,>>,>>>
	
	注意：
		要做位运算符，首先要把数据转换为二进制。
*/
public class OperatorDemo{
	public static void main(String[] args){
		int a = 3;
		int b = 4;
		
		System.out.println(3 & 4);
		System.out.println(3 | 4);
		System.out.println(3 ^ 4);
		System.out.println(~3);
	}	
}
/*
	分析：因为是位运算，所以我们必须先把数据转换位二进制。
	3的二进制：11
		00000000 00000000 00000000 00000011
	4的二进制：100
		00000000 00000000 00000000 00000100
		
	&位与运算：有0则0。
		 00000000 00000000 00000000 00000011
		&00000000 00000000 00000000 00000100
		-------------------------------------
		 00000000 00000000 00000000 00000000
		 结果是：0
		 
	|位或运算：有1则1.
		 00000000 00000000 00000000 00000011
		|00000000 00000000 00000000 00000100
		-------------------------------------
		 00000000 00000000 00000000 00000111
		 结果是：7
	
	^位异或运算：相同则0，不同则1.
		 00000000 00000000 00000000 00000011
		^00000000 00000000 00000000 00000100
		-------------------------------------
		 00000000 00000000 00000000 00000111
		 结果是：7
		 
	~按位取反运算符：0变1，1变0
		~00000000 00000000 00000000 00000011
		 11111111 11111111 11111111 11111100（补码）
		 
		 补码：11111111 11111111 11111111 11111100
		 反码：11111111 11111111 11111111 11111011
		 原码：10000000 00000000 00000000 00000100
		结果是：-4
*/

/*
	<<:左移	左边最高位丢弃，右边补齐0
	>>:右移	最高位是0，左边补齐0；最高为是1，左边补齐1
	>>>:无符号右移 无论最高位是0还是1，左边补齐0
	
	面试题：
		请用最有效率的方式写出计算2乘以8的结果?
			2 * 8
			
			2 << 3

*/
class OperatorDemo3 {
	public static void main(String[] args) {
		//<< 把<<左边的数据乘以2的移动次幂
		System.out.println(3 << 2); //3*2^2 = 3*4 = 12;
	
		//>> 把>>左边的数据除以2的移动次幂
		System.out.println(24 >> 2); //24 / 2^2 = 24 / 4 = 6
		System.out.println(24 >>> 2);
		
		System.out.println(-24 >> 2); 
		System.out.println(-24 >>> 2);
	}
}
/*
	计算出3的二进制：11
		00000000 00000000 00000000 00000011
	(00)000000 00000000 00000000 0000001100
		
	>>的移动：	
	计算出24的二进制：11000
		原码：10000000 00000000 00000000 00011000
		反码：11111111 11111111 11111111 11100111
		补码：11111111 11111111 11111111 11101000
		
		11111111 11111111 11111111 11101000
		1111111111 11111111 11111111 111010(00) 补码
		
		补码：1111111111 11111111 11111111 111010
		反码：1111111111 11111111 11111111 111001
		原码：1000000000 00000000 00000000 000110
		
		结果：-6
		
	>>>的移动：
		计算出24的二进制：11000
		原码：10000000 00000000 00000000 00011000
		反码：11111111 11111111 11111111 11100111
		补码：11111111 11111111 11111111 11101000
		
		11111111 11111111 11111111 11101000
		0011111111 11111111 11111111 111010(00)
		
		结果：
*/

异或运算符的特点

/*
	^的特点：一个数据对另一个数据位异或两次，该数本身不变。
*/
public class OperatorDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 20;
		
		System.out.println(a ^ b ^ b); //10
		System.out.println(a ^ b ^ a); //20
	}
}

真题演练

/*
	面试题：
		请自己实现两个整数变量的交换
		注意：以后讲课的过程中，我没有明确指定数据的类型，默认int类型。
*/
class OperatorTest {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 20;
		
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b);
		
		//方式1：使用第三方变量(开发中用的)
		/*
		int c = a;
		a = b;
		b = c;
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b);
		System.out.println("------------");
		*/
		
		//方式2：用位异或实现(面试用)
		//左边：a,b,a
		//右边：a ^ b
		/*
		a = a ^ b;
		b = a ^ b; //a ^ b ^ b = a
		a = a ^ b; //a ^ b ^ a = b
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b);
		*/
		
		//方式3：用变量相加的做法
		/*
		a = a + b; //a=30
		b = a - b; //b=10
		a = a - b; //a=20
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b);
		*/
		
		//方式4：一句话搞定
		b = (a+b) - (a=b); //b=30-20=10,a=20
		System.out.println("a:"+a+",b:"+b);
	}
}