public?class?Test?{

public?static?void?main(String[]?args)?{

//?1、左移(?<

//?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0101?然后左移2位后，低位補0：//

//?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0001?0100?換算成10進制為20

System.out.println(5?<

//?2、右移(?>>?)?高位補符號位

//?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0101?然后右移2位，高位補0：

//?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0000?0001

System.out.println(5?>>?2);//?運行結(jié)果是1

//?3、無符號右移(?>>>?)?高位補0

//?例如?-5換算成二進制后為：0101?取反加1為1011

//?1111?1111?1111?1111?1111?1111?1111?1011

//?我們分別對5進行右移3位、?-5進行右移3位和無符號右移3位：

System.out.println(5?>>?3);//?結(jié)果是0

System.out.println(-5?>>?3);//?結(jié)果是-1

System.out.println(-5?>>>?3);//?結(jié)果是536870911

//?4、位與(?&?)

//?位與：第一個操作數(shù)的的第n位于第二個操作數(shù)的第n位如果都是1，那么結(jié)果的第n為也為1，否則為0

System.out.println(5?&?3);//?結(jié)果為1

System.out.println(4?&?1);//?結(jié)果為0

//?5、位或(?|?)

//?第一個操作數(shù)的的第n位于第二個操作數(shù)的第n位?只要有一個是1，那么結(jié)果的第n為也為1，否則為0

System.out.println(5?|?3);//?結(jié)果為7

//?6、位異或(?^?)

//?第一個操作數(shù)的的第n位于第二個操作數(shù)的第n位?相反，那么結(jié)果的第n為也為1，否則為0

System.out.println(5?^?3);//結(jié)果為6

//?7、位非(?~?)

//?操作數(shù)的第n位為1，那么結(jié)果的第n位為0，反之。

System.out.println(~5);//?結(jié)果為-6

}

}

難點解析：

1 ：正數(shù) 和負數(shù) 二進制如何轉(zhuǎn)化？

5 的二進制數(shù) 轉(zhuǎn)化為－5的二進制數(shù) ，換算方法： 取反＋1.

同樣 ?－5 的二進制數(shù) 轉(zhuǎn)化為5的二進制數(shù) ，換算方法： 取反＋1.

2 符號解析：

>>>是無符號右移，在高位補零

>>是帶符號的右移，如果是正數(shù)則在高位補零，負數(shù)則補1

int a = -1;

System.out.println(a>>1);

System.out.println(a>>>1);

結(jié)果：

-1

2147483647

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ? ? ? -1

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ? ? ? -1

0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 ? ? ? 2147483647

3 ?符號的實際含義：

Java整型數(shù)據(jù)類型有：byte、char、short、int、long。要把它們轉(zhuǎn)換成二進制的原碼形式，必須明白他們各占幾個字節(jié)。我們都知道，一個字節(jié)占8位。

數(shù)據(jù)類型?????????????????????????? 所占位數(shù)

byte?????????????????????????????????????? 8

boolean????????????????????????????????8

short??????????????????????????????????? 16

int???????????????????????????????????????? 32

long????????????????????????????????????? 64

float??????????????????????????????????????32

double????????????????????????????????? 64

char???????????????????????????????????? 16

還需要明白一點的是：計算機表示數(shù)字正負不是用+ -加減號來表示，而是用最高位數(shù)字來表示，0表示正，1表示負

由于數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)是有限的，而位移的大小卻可以任意大小，所以可能存在位移后超過了該數(shù)據(jù)類型的表示范圍，于是有了這樣的規(guī)定：

如果為int數(shù)據(jù)類型，且位移位數(shù)大于32位，則首先把位移位數(shù)對32取模，不然位移超過總位數(shù)沒意義的。所以4>>32與4>>0是等價的。

如果為long類型，且位移位數(shù)大于64位，則首先把位移位數(shù)對64取模，若沒超過64位則不用對位數(shù)取模。

如果為byte、char、short，則會首先將他們擴充到32位，然后的規(guī)則就按照int類型來處理。

<

>>表示右移, 右移一位表示原來的值除2.

位運算符包括:　與(&)、非(~)、或(|)、異或(^)&：當兩邊操作數(shù)的位同時為1時，結(jié)果為1，否則為0。如1100&1010=1000 　　| ：當兩邊操作數(shù)的位有一邊為1時，結(jié)果為1，否則為0。如1100|1010=1110 　　~：0變1,1變0 　　^：兩邊的位不同時，結(jié)果為1，否則為0.如1100^1010=0110

位運算與位移動運行符的一個場景:HashMap的功能是通過“鍵(key)”能夠快速的找到“值”。下面我們分析下HashMap存數(shù)據(jù)的基本流程：?1、當調(diào)用put(key,value)時，首先獲取key的hashcode，int

hash = key.hashCode();?2、再把hash通過一下運算得到一個int

h.?hash ^= (hash >>> 20) ^ (hash >>> 12);?int h = hash ^ (hash >>> 7) ^ (hash >>> 4);?為什么要經(jīng)過這樣的運算呢？這就是HashMap的高明之處。先看個例子，一個十進制數(shù)32768(二進制1000

0000 0000 0000)，經(jīng)過上述公式運算之后的結(jié)果是35080(二進制1000 1001 0000

1000)。看出來了嗎？或許這樣還看不出什么，再舉個數(shù)字61440(二進制1111 0000 0000

0000)，運算結(jié)果是65263(二進制1111 1110 1110

1111)，現(xiàn)在應該很明顯了，它的目的是讓“1”變的均勻一點，散列的本意就是要盡量均勻分布。3、得到h之后，把h與HashMap的承載量(HashMap的默認承載量length是16，可以自動變長。在構造HashMap的時候也可以指定一個長

度。這個承載量就是上圖所描述的數(shù)組的長度。)進行邏輯與運算，即 h &

(length-1)，這樣得到的結(jié)果就是一個比length小的正數(shù)，我們把這個值叫做index。其實這個index就是索引將要插入的值在數(shù)組中的

位置。第2步那個算法的意義就是希望能夠得出均勻的index，這是HashTable的改進，HashTable中的算法只是把key的

hashcode與length相除取余，即hash %

length，這樣有可能會造成index分布不均勻。還有一點需要說明，HashMap的鍵可以為null，它的值是放在數(shù)組的第一個位置。4、我們用table[index]表示已經(jīng)找到的元素需要存儲的位置。先判斷該位置上有沒有元素(這個元素是HashMap內(nèi)部定義的一個類Entity，

基本結(jié)構它包含三個類，key，value和指向下一個Entity的next),沒有的話就創(chuàng)建一個Entity對象，在

table[index]位置上插入，這樣插入結(jié)束；如果有的話，通過鏈表的遍歷方式去逐個遍歷，看看有沒有已經(jīng)存在的key，有的話用新的value替

換老的value；如果沒有，則在table[index]插入該Entity，把原來在table[index]位置上的Entity賦值給新的

Entity的next，這樣插入結(jié)束。下面講解一下原碼->反碼->補碼之間的相互關系[-3]反=[10000011]反=11111100?原碼 ? ? ? ? ? ?反碼負數(shù)的補碼是將其原碼除符號位之外的各位求反之后在末位再加1。?[-3]補=[10000011]補=11111101?原碼 ? ? ? ? ?補碼也就是說原碼轉(zhuǎn)換成補碼是先原碼 ?反碼 最后+1成補碼。位運算都是補碼運算的，所以位運算后要再取反+1才得到真正的原碼。應用舉例?(1) 判斷int型變量a是奇數(shù)還是偶數(shù) ? ? ? ? ? ?a&1 ?= 0 偶數(shù)?a&1 = ?1 奇數(shù)?(2) 取int型變量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int))，即a>>k&1?(3) 將int型變量a的第k位清0，即a=a&~(1 < >16-k ?(設sizeof(int)=16)?(6) int型變量a循環(huán)右移k次，即a=a>>k |a < <16-k ?(設sizeof(int)=16)?(7)整數(shù)的平均值?對于兩個整數(shù)x,y，如果用 (x+y)/2 求平均值，會產(chǎn)生溢出，因為 x+y 可能會大于INT_MAX，但是我們知道它們的平均值是肯定不會溢出的，我們用如下算法：?int average(int x, int y) ?//返回X,Y 的平均值?{ ? ?return (x&y)+((x^y)>>1);?}?(8)判斷一個整數(shù)是不是2的冪,對于一個數(shù) x >= 0，判斷他是不是2的冪?boolean power2(int x)?{?return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0)；?}?(9)不用temp交換兩個整數(shù)?void swap(int x , int y)?{?x ^= y;?y ^= x;?x ^= y;?}?(10)計算絕對值?int abs( int x )?{?int y ;?y = x >> 31 ;?return (x^y)-y ; ? ? ? ?//or: (x+y)^y?}?(11)取模運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)?a % (2^n) 等價于 a & (2^n - 1)?(12)乘法運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)?a * (2^n) 等價于 a < < n?(13)除法運算轉(zhuǎn)化成位運算 (在不產(chǎn)生溢出的情況下)?a / (2^n) 等價于 a>> n?例: 12/8 == 12>>3?(14) a % 2 等價于 a & 1 ? ? ? ?(15) if (x == a) x= b;?else x= a;?等價于 x= a ^ b ^ x;?(16) x 的 相反數(shù) 表示為 (~x+1)

針對以上代碼分析如下：

~1、 y = x > > 31 ;//右移31位，只保留符號位，如果是負數(shù)，則是-1，其二進制為1111 1111 1111 1111，全為1，如果是正數(shù)，則全0~2、x^y//X與Y的異或運算，按位進行異或，當y=0時，實際上二者異或后運算的值保持不變，當Y=-1時，則實際上是將原值每位求反(1變成0，0變成1)~3、-y//當y為0時保持不變，為-1時，則表示加1，因此(x^y)-y當Y=0時，表示保持x不變，當y=-1時，則表示將x各位求反后加1，實際上就是對該數(shù)求負，由于原來就是負數(shù)，因此就是變成正數(shù)。綜上所述，該過程就是求絕對值。~6. ?取模運算，采用位運算實現(xiàn)：a % (2^n) 等價于 a & (2^n - 1)?~7. ?乘法運算 ? 采用位運算實現(xiàn)a * (2^n) 等價于 a << n~8. ? 除法運算轉(zhuǎn)化成位運算a / (2^n) 等價于 a>> n?~9. ? 求相反數(shù)(~x+1)?~10 ?a % 2 等價于 a & 1

6. ?取模運算，采用位運算實現(xiàn)：

a % (2^n) 等價于 a & (2^n - 1)

7. ?乘法運算 ? 采用位運算實現(xiàn)

a * (2^n) 等價于 a << n

8. ? 除法運算轉(zhuǎn)化成位運算

a / (2^n) 等價于 a>> n

9. ? 求相反數(shù)(符號位也相反了)

(~x+1)

10 ?a % 2 等價于 a & 1

實例功能 ? ? ? ? ? ? ? | ? ? ? ? ?示例 ? ? ? ? ? ?| ? ?位運算?----------------------+-----------------------------+--------------------?去掉最后一位 ? ? ? ? ?　　　| (101101->10110) ? ? ? ? ?　　　　 | x >> 1?在最后加一個0 ? ? ? ?　　 | (101101->1011010) ? ? ? ?　　　　| x < < 1?在最后加一個1 ? ? ? ?　　 | (101101->1011011) ? ? ? ? 　　　 | x < < 1+1?把最后一位變成1 ? ? ?　　 | (101100->101101) ? ? ? ? ?　　　　| x | 1?把最后一位變成0 ? ? 　　 ?| (101101->101100) ? ? ? ? ?　　　 | x | 1-1?最后一位取反 ? ? ? ? ?　　　| (101101->101100) ? ? ? ? ?　　 | x ^ 1?把右數(shù)第k位變成1 ? ? ?　　| (101001->101101,k=3) ? ? ?　　 | x | (1 < < (k-1))?把右數(shù)第k位變成0 ? ? ?　　| (101101->101001,k=3) ? ? ?　　 | x & ~ (1 < < (k-1))?右數(shù)第k位取反 ? ? ? ?　　　| (101001->101101,k=3) ? ? ?　　 | x ^ (1 < < (k-1))?取末三位 ? ? ? ? ? ? ? 　　　 | (1101101->101) ? ? ? ? ? ?　　　　 | x & 7?取末k位 ? ? ? ? ? ? ?　　　　 | (1101101->1101,k=5) ? ? ?　　　 | x & ((1 < < k)-1)取右數(shù)第k位 ? ? ? ? 　　　 | (1101101->1,k=4) ? ? ? ? ?　　　　| x >> (k-1) & 1把末k位變成1 ? ? ? ? ?　　　| (101001->101111,k=4) ? ? ?　　　| x | (1 < < k-1)?末k位取反 ? ? ? ? ? ?　　　　| (101001->100110,k=4) ? ? ?　　　| x ^ (1 < < k-1)?把右邊連續(xù)的1變成0 ? ? | (100101111->100100000) ? ?　　| x & (x+1)?把右起第一個0變成1 ? ? | (100101111->100111111) ? ?　　| x | (x+1)?把右邊連續(xù)的0變成1 ? ? | (11011000->11011111) ? ? 　　　| x | (x-1)?取右邊連續(xù)的1 ? ? ? ? | (100101111->1111) ? ? ? ?　　　 | (x ^ (x+1)) >> 1?去掉右起第一個1的左邊 | (100101000->1000) ? ? ? 　　?　　| x & (x ^ (x-1))?判斷奇數(shù) ? ? ?　　　　　　 | (x&1)==1?判斷偶數(shù) 　　　　　　 | (x&1)==0 ? ? ??例如求從x位(高)到y(tǒng)位(低)間共有多少個1public static int FindChessNum(int x, int y, ushort k)?{?int re = 0;?for (int i = y; i <= x; i++)?{?re += ((k >> (i - 1)) & 1);?}?return re;?}

來源：http://blog.csdn.net/xiaoliuliu2050/article/details/52994805

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java 位运算符在实际开发中的用处_java 位运算 和实际应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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