位运算竟然是这样简单，让你精通位运算！

Posted 2021-10-31 韶光不负

其实在基本的初学习者心中，当我们遇到一个算法题时我们喜欢使用的是“+，-，*，/”，很难联系到位运算。因为对没有掌握的人来说有一定的难度，下面就和小编一起来看看位运算到底都有什么！

目录

为什么要使用位运算？

 位运算的基本与使用（移动一次 ：左移乘2  右移除2）

& 与运算：

 | 或运算：

^ 异或运算：

~取反运算：

 << 左移(箭头指那，向那移,移几位乘2的几次方)

>> 右移(箭头指那，向那移,移几位除2的几次方)

>>> 无符号右移

应用场景 

奇偶数判断（&运算）

二个数交换（^运算:异或二个相同的数0，0和任何数异或为本身）

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为什么要使用位运算？

 首先我们都知道，电脑是看不懂我们的文字的，能看懂的是二进制码，所以我们通常使用的+，-，*，/都是开发者定义好了，我们自己用的，当一段代码实现某一个功能的时候，我们想要提高代码的时间复杂度（时间复杂度简单一点说就是时间）时，我们就可以考虑使用位运算。位运算是对操作数的二进制位进行运算，操作数与计算结果都是整数！

 位运算的基本与使用（移动一次 ：左移乘2  右移除2）

位运算符

位运算	含义	实例	结果
<<	有符号左移（有符号取二进制数最高位为符号位，0为正，1为负）	4<<1	8
>>	有符号右移	4>>1	2
>>>	无符号右移	4>>>2	1
&	与运算	4&2	0
|	或运算	4|2	6
^	异或运算(二个相同的数进行异或时为0)	4^2	6
~	取反运算	~4	-5

& 与运算：

把二个要计算的数转化为二进制数，进行相与（&），只要一个为0,结果就为0，否则为1.

 

 int sum=0;
 sum=3&4;
 System.out.println(sum);

 | 或运算：

把二个要计算的数转化为二进制数，进行相或（|），只要一个为01,结果就为1，否则为0.

 

 int sum=0;
 sum=3|4;
 System.out.println(sum);

 

^ 异或运算：

任何相同的二进制数进行异或（^）,结果为0，不同二进制异或（^）,运算结果为1.

 int sum=0;
 sum=3^4;
 System.out.println(sum);
       

~取反运算：

把数转化为二进制，0变1，1变0.

转化完成后为二进制补码（正数转负数），

补码转化为源码

源码与补码的转换

源码转补码	补码转源码
二进制源码取反，加1	补码二进制减1，再取反

 int sum=0;
 sum=~4;
 System.out.println(sum);
       

 << 左移(箭头指那，向那移,移几位乘2的几次方)

把数转化为二进制数，按照指定的次数进行左移动、最高位丢弃，右边补齐0。

 

 int sum=0;
 sum=4<<2;
 System.out.println(sum);
        

 

>> 右移(箭头指那，向那移,移几位除2的几次方)

把数转化为二进制数，按照指定的次数进行右移动，最高位是0，左边补齐0。最高位是1，左补齐1。

 

 int sum=0;
 sum=4>>2;
 System.out.println(sum);
        

>>> 无符号右移

 把数转化为二进制数，不关正负，默认都是正数。按照指定的次数进行右移动，不管最高位是0还是1，左边补齐0。

 int sum=0;
 sum=4>>>2;
 System.out.println(sum);
        

应用场景 

奇偶数判断（&运算）

当我们把一个数转化为二进制时：最低位为1就是奇数，不然就是偶数：

原因：只有最低为是1，其他位都是2倍数。

奇偶判断：

方法就是与1&（与），和1相与(&)，奇数就是1，偶数就是0.

 public static void main(String[] args) {
       //找出100内的奇数
        for (int i = 0; i <101 ; i++) {
            if(1 == (i & 1)){
                System.out.print(i+" ");
            }
        }
    }

二个数交换（^运算:异或二个相同的数0，0和任何数异或为本身）

 public static void main(String[] args) {
      int x=5;
      int y=6;
      //异或二个相同的数0，0和任何数异或为本身
        x=x^y;
        //下面表达式y=y^x^y
        y=y^x;  //此时y=x;
        System.out.println(y);
        //下面表达式y=y^x^x
        x=x^y;
        System.out.println(x);
    }