位運算應用和工具,運算應用工具
有時需要追求效率,會代替一些算術運算。
- 求商:a >> n <=> a / 2^n
- 求積:a << n <=> a * 2^n
- 求余:a & ((1 << n) - 1) <=> a % 2^n
- 奇偶判斷:a & 1 == 1 <==> a % 2 == 1
一般1表示選中或者開啟項,0表示未選或者關閉項。
- 獲取全部項:(1 << n) - 1
- 獲取指定項:1 << idx
- 獲取反選項:~a
- 開啟指定項:a |= b
- 合並兩選項:a | b
- 關閉指定項:a &= ~b
說明:a中的項,遇到1時變0,遇到0時不變。
- 查看公共項:a & b
- 保留指定項:a &= b
說明:a中的項,遇到0時變0,遇到1時不變。
- 切換指定項:a ^= b
說明:a中的項,遇到0時不變,遇到1時變化,0變1,1變0。
- 查看改變項:a1 ^ a2
說明:a1是變化前,a2是變化後,a1 ^ a2就可以計算出前後的變化項。
- 查看未變項:~(a1 ^ a2) = ~a1 ^ a2 = a1 ^ ~a2
輸出組合,如下示例,輸出abcd的組合。
public static void main(String[] args) {
char[] chars = "abcd".toCharArray();
int len = chars.length;
int bits = (1 << len) - 1;
for (int i = bits; i > 0 ; i = (i - 1) & bits) {
System.out.printf("%" + len + "s:", Integer.toBinaryString(i));
for(int j = 0; j < len; j++) {
if(((i >> j) & 1) == 1)
System.out.print(chars[j]);
}
System.out.println();
}
}
輸出結果:
1111:abcd
1110:bcd
1101:acd
1100:cd
1011:abd
1010:bd
1001:ad
1000:d
111:abc
110:bc
101:ac
100:c
11:ab
10:b
1:a
位移注意事項:
- >>是帶符號右移,即正數時左邊補0,負數時左邊補1。
- >>>是無符號右移,即總是左邊補0。
Long.bitCount(long),Integer.bitCount(int):計算1的數量。
BitSet:用於表示可以比long更長的存儲位數。
- int cardinality(),計算1的數量。
- and(BitSet),與運算,即保留指定項,a &= b。boolean intersects(BitSet),判斷是否存在公共項。
- or(BitSet),或運算,即開啟指定項,a |= b。
- xor(BitSet),異或運算,切換指定項,即a ^= b。flip(...),切換指定項,即a ^= b。
- andNot(BitSet),與非運算,即關閉目標項,a &= ~b。
- int length(),獲取長度。boolean isEmpty(),判斷長度是否為0。
- set(...),開啟指定項。clear(...),關閉指定項。set(..., boolean),設置指定項的值。clear(),關閉所有項,並清空,即長度重置為0。
- boolean get(int),獲取指定項的開關值。
- int previousSetBit(int)/int nextSetBit(int):從指定位置開始查找上一個/下一個開啟項的索引。
- int previousClearBit(int)/int nextClearBit(int):從指定位置開始查找上一個/下一個關閉項的索引。
- BitSet get(int, int):截取子集。
- 構造:s+valueOf(ByteBuffer/byte[]/LongBuffer/long[])
- 轉換:toLongArray()/toByteArray()
參考文章:http://blog.csdn.net/u011039332/article/details/49967559