Java中的按位操作——Java程式設計思想筆記

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        Java中的按位操作符有四個，分別是：&（按位與）、|（按位或）、^（按位異或）、~（按位非）。

1、先來看按位與（&）

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //按位與，兩1得1，遇0得0
        System.out.println(Integer.toBinaryString(13));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(11));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(13&11));

        
    }
}

結果為：

1101
1011
1001

從結果可以清晰的看到，與的規則為：兩位相與，若有一位為0，則結果為0，否則為1。

2、然後是按位或（|）

<span style="font-size:18px;">public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //按位或，兩0得0，遇1得1
        System.out.println(Integer.toBinaryString(13));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(11));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(13|11));

    }
}</span>

結果為：

1101
1011
1111

這樣就得到了按位或的結果

3、接下來是按位異或

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //按位異或：兩位不同得1，兩位相同得0
        System.out.println(Integer.toBinaryString(13));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(11));
        System.out.println("0"+Integer.toBinaryString(13^11));

    }
}

結果為：

1101
1011
0110

不同得1，相同得0

按位異或有一個有意思的用法，它可以不用第三方變數，交換兩數的值，如下

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //使用按位異或交換兩數的值
        int temp1=10;
        int temp2=114;
        System.out.println("交換前：temp1:"+temp1);
        System.out.println("交換前：temp2:"+temp2);
        temp1^=temp2;
        temp2^=temp1;
        temp1^=temp2;
        System.out.println("交換後：temp1:"+temp1);
        System.out.println("交換後：temp2:"+temp2);

    }
}

結果為：

交換前：temp1:10
交換前：temp2:114
交換後：temp1:114
交換後：temp2:10

這個是有依據的，這樣來看，

第一步：temp1^=temp2，即temp1=temp1^temp2

第二步：temp2=temp2^temp1=temp2^(temp1^temp2)，異或滿足交換律，去括號後最後得到temp2=temp1

第三步：temp1=temp1^temp2=(temp1^temp2)^temp2=temp1^temp2^temp1=temp2

經過這三步，順利交換了兩變數的值。

這個方法告訴我們，可以在C++中這樣實現swap函式

    void swap(int &a, int &b){
        a^=b;
        b^=a;
        a^=b;
    }

這裡使用了傳引用，當然你也可以用傳指標的方式實現

4、最後是按位非（~）

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        //按位非：逐位取反
        System.out.println("0000000000000000000000000000"+Integer.toBinaryString(13));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(~13));

    }
}

結果為：

00000000000000000000000000001101
11111111111111111111111111110010

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