首先，我們要知道Java存儲數據是保存的補碼，如果對原碼、反碼以及補碼不太懂，可以參考我的另一篇博客。

1. Java的 與( & )?運算

所有的邏輯運算都是按位計算的，所以第一步就是先把數據轉成二進制，然后相應位進行 與 運算，具體運算過程可以看下圖中的注釋。

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2. Java的 或( | ) 運算

或運算類似，看下圖

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?3. Java的 非( ~?) 運算

非運算類似，看下圖。不知道你有沒有看出規律，正數的非運算結果都是本身先加1，然后加個負號；負數的補碼也是本身取絕對值，然后減1。可以去驗證一下 非 運算這個規律。

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4. Java的 異或?(^) 運算

異或運算是一個比較奇特的運算原理，首先也是按位運算，然后兩個數相同結果為0，不同為1，即 1^1 = 0，1^0=1，0^1=1，0^0=0。如果學過數字電路這門課的話，你會知道最基本的三種邏輯運算是 與 或 非，異或是可以用這三種基本邏輯運算表示的，那么怎么表示呢？如果學過數字電路，是可以畫卡諾圖來用 與 或 非表示異或的，在這里我們就麻煩點、但是通俗易懂地解釋一下異或怎么用 與 或 非來表示。

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a	b	a&b	a|b	(~a)&b	a&(~b)	(~a)|b	a|(~b)	a^b
0	0	0	0	0	0	1	1	0
0	1	0	1	1	0	1	0	1
1	0	0	1	0	1	0	1	1
1	1	1	1	0	0	1	1	0

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如表，a和b之間使用基本運算的組合總共有6種，(~a)&(~b)和a&b的效果是一樣，(~a)|(~b)和a|b的效果是一樣，而且~(a&b)和(~a)|(~b)是一樣的，所以只有上面六種組合。上面6中組合可以怎么組合得到異或結果呢？因為組合有點多，我們通過代碼來遍歷，代碼如下。

class Imple{static void xor(int[][] arr){byte f_and = 0;byte f_or = 0;for (int k = 0; k < 6; k++) {for (int l = k+1; l < 6; l++) {if((arr[k][0] & arr[l][0]) == arr[6][0]){f_and += 1;for (int i = 1; i < 4; i++) {if((arr[k][i] & arr[l][i]) == arr[6][i]){f_and += 1;}}}if((arr[k][0] | arr[l][0]) == arr[6][0]){f_or += 1;for (int i = 1; i < 4; i++) {if((arr[k][i] | arr[l][i]) == arr[6][i]){f_or += 1;}}}if(f_and == 4){System.out.println("異或運算可表達為第" + (k+1) + "個表達式和第" + (l+1) + "個表達式相與");}else if(f_or == 4){System.out.println("異或運算可表達為第" + (k+1) + "個表達式和第" + (l+1) + "個表達式相或");}f_and = 0;f_or = 0;}}}static int[][] initArray(){int[][] com = new int[7][4];int a;int b;for (int j = 0; j < 4; j++) {a = j/2;b = j%2;com[0][j] = a&b;com[1][j] = a|b;com[2][j] = (~a)&b;com[3][j] = a&(~b);com[4][j] = (~a)|b;com[5][j] = a|(~b);com[6][j] = a^b;}return com;}public static void main(String[] args) {int[][] arr;arr = initArray();xor(arr);} }

運行結果如下圖，可知第三個表達式和第四個表達式進行 或 運算可以得到異或的效果，也就是 a^b = ((~a)&b) | (a&(~b)) ?現在你可以反驗證。?

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上面的表達式其實就是課本中對異或的定義，但是上面的公式似乎還不夠簡潔 ，兩個數異或，還有沒有其它表達呢？如下圖

所以我們可以進一步表示異或運算為 a^b = |a - b| (相減取絕對值不是十進制，要先轉換為二進制，然后對應位相減取絕對值)?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的与、或、非以及异或( | ~ ^)运算符的运算原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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