Java二进制操作(动力节点Java学院整理)
移位
位运算中大多数操作都是向左移位和向右移位。在Java中,这对应着<<和>>这两个操作符,示例如下:
/*00000001<<1=00000010*/ 1<<1==2 /*00000001<<3=00001000*/ 1<<3==8 /*11111111111111111111111111110000>>4=11111111111111111111111111111111*/ 0xFFFFFFF0>>4==0xFFFFFFFF /*00001111111111111111111111111111>>4=00000000111111111111111111111111*/ 0x0FFFFFFF>>4==0x00FFFFFF
注意:向右移位是有符号操作符。和许多语言一样,Java使用最高位来表示数值的正负,负数的最高位永远为1。一个以1开头的二进制数移位后还将以1开头,一个以0开头的二进制树移位后还将以0开头。所以要小心:Java是可以在整数中进行位运算的。
你可以使用叫作“无符号右移”运算符的第三个操作符:>>>来实现以“0”填充的移位,这种移位会忽略符号位并总是用“0”来填充。
/*10000000000000000000000000000000>>>1=01000000000000000000000000000000*/ 0x80000000>>>1==0x40000000 /*10000000000000000000000000000000>>1=11000000000000000000000000000000*/ 0x80000000>>1==0xC0000000
最大的用途之一是迅速求2的幂。1向左移位1位是2,移2位是4,移3位是8……相似的,向右移1位相当于是把该数除以2。
另一个用途便是创建掩码。位掩码可用于屏蔽或者修改一个二进制数中的某些指定位,下一部分会进行详细讲解。假如我们想要创建一个
00001000的掩码,代码十分简单:
intbitmask=1<<3;
你可以使用位运算操作符来创建更复杂的掩码,下一部分同样会讲解位运算操作符。
位运算操作符
以下是Java中四个常见的位操作符:
- ~–按位取反
- &–按位与
- ~–按位异或
- |–按位或
- 简单应用如下(简单起见,只展示二进制)
1010&0101==0000 1100&0110==0100 1010|0101==1111 1100|0110==1110 ~1111==0000 ~0011==1100 1010^0101==1111 1100^0110==1010
比如,你可以通过“或”运算,把一个二进制数上的指定位“设置”为1,并且不会影响到其他位。
10000001|00100000=10100001/*第五位设为1*/ 10000001|1<<5=10100001/*同样作用*/ 00000000|1<<2|1<<5=00100100
如果你想要选择性的把某位设为0,你可以让数与一个全1但是某位为0的数相与。
01010101&~(1<<2)==01010101&11111011==01010001
关于位顺序
假设最高位是在左边:
10010110 ^^ ||-------第0位 | |--------------第7位
注意,第0位的值是2^0,第一位是2^1,……,第7位的值是2^7。
使用ParseInt
在你的代码里操作二进制数字的便利方法是使用Integer.parseInt()方法。Integer.parseInt(“101″,2)代表着把二进制数101转换为十进制数(5)。这意味着,利用这个方法你甚至可以在for循环里使用二进制数字:
/*从5到15的循环*/ for(intb=Integer.parseInt("0101",2);b<=Integer.parseInt("1111",2);b++){ /*做些什么*/ }
位读写
建议:自己实现一个用来把二进制位(比特)转换为流并读写的类,尽量不要使用Java的输入输出流,因为Java的流只能按字节操作。你会觉得“给我接下来的N个比特”和“把指针往前移M位”这种功能是非常实用的。比如,你可以读取足够的数据来确定最长的霍夫曼编码的长度,当你得到你刚刚读取的霍夫曼编码的实际长度之后,你就可以把指针往前移相应长度。一个这样的类可以把位运算丑陋的一面划分成一个眼熟的代码块。
类似的,如果你追求速度的话,那你会意外的发现表查找是如此强大。假如你有一个霍夫曼编码以0开头,并且其他的编码长度均为3而且以1开头,这意味着你需要一个可以容纳8(2^3)个项的表格,你的表格可能是这样的:
charcode[8]; intcodelen[8]; code[0]='a';codelen[0]=1; code[1]='a';codelen[1]=1; code[2]='a';codelen[2]=1; code[3]='a';codelen[3]=1; code[4]='b';codelen[4]=3; code[5]='c';codelen[5]=3; code[6]='d';codelen[6]=3; code[7]='e';codelen[7]=3;
通过两次查找,你就可以定位到你要找的字符,并且还可以知道下一个字符在前面多少位置。这可要比某些一遍遍的循环去查找全部字符要划算的多,也更节省内存。
以上所述是小编给大家介绍的Java二进制操作(动力节点Java学院整理),希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持!