位与运算与取余

Posted itplay

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了位与运算与取余相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

关于位与运算&与取余
今天在研究hashmap源码的时候,发现其源码中在解决Entry分布时,本来大多数人以为会用index = hash % length,但是源码中却使用了index = hash & (lenth -1)的方式。

/**
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

  

另外由上述还可以注意到,在源码中对于Entry数组容量的定义中,要求容量必须为2的n次幂(或0),于是就搜索查询了一下用意。

原来位与也是可以用来取余的,但是有一个条件:除数必须是2的n次幂才行。举例子来说明:

9%8=1
1001 & (1000 - 1=1001 & 0111
=1 // 1001是9的二进制表示,1000是8的二进制表示

 

其实很明显了,在二进制计算中,众所周知的是,一个数右移1位相当于除以2的商,而恰巧被移除出去的那一位就是除以2得到的余数,例如:

9 >> 1
=1001 >> 1
=100 | 1
=4 余 1

 

而且,不仅是除以2,对于一个数k要除以2的n次方,也就是相当于把k向右移n位,而被移出去的n位即正好是我们要求是余数。

那么问题就简单了,实际上,对于除数是2的n次方的算式,我们只需要得到被除数的低n位就可以了,而正好,对于2的n次方这样的数,我们将其转换为二进制之后,它就是第n+1位为1,其余低位都为0的数,因此我们将其减1,就得到了第n+1位为0,而其他位都为1的数,用此数与被除数k进行位与运算,就得到了被除数的低n位二进制数,也即是
k%2n的结果。


总结:
若一个数m满足: m=2n

那么k % m = k & (m-1)





以上是关于位与运算与取余的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Matlab中取模(mod)与取余(rem)的区别

运算符优先级

Python 运算符优先级 运算符

java中取余运算符 (%)

Java之取余操作 "%"

matlab取整与取余