位运算(咱从度娘百科上摘的,谁造是原创还是转载)

运算符号

下面的a和b都是整数类型,则:
含义 Pascal语言 C语言 Java
按位与 a and b a & b a & b
按位或 a or b a | b a | b
按位异或 a xor b a ^ b a ^ b
按位取反 not a ~a ~a
左移 a shl b a << b a << b
带符号右移 a shr b a >> b a >> b
无符号右移     a>>> b
注意C中的逻辑运算和位 运算符号是不同的。520|1314==3882,但520||1314=1,因为逻辑运算时520和1314都相当于True。同样的,!a和~a也是有区别的。


运算说明

=== 1. and运算 ===
and运算通常用于二进制取 位操作,例如一个数 and 1的结果就是取 二进制的最末位。这可以用来判断一个整数的奇偶,二进制的最末位为0表示该数为 偶数,最末位为1表示该数为奇数。
相同位的两个数字都为1,则为1;若有一个不为1,则为0。
(&;或者and)

=== 2. or运算 ===
or运算通常用于二进制特定位上的无条件 赋值,例如一个数or 1的结果就是把二进制最末位强行变成1。如果需要把二进制最末位变成0,对这个数or 1之后再减一就可以了,其实际意义就是把这个数强行变成最接近的偶数。
相同位只要一个为1即为1。
(|或者or)

=== 3. xor运算 ===
异或的符号是^。按位异或运算, 对等长二进制模式按位或二进制数的每一位执行逻辑按位异或操作. 操作的结果是如果某位不同则该位为1, 否则该位为0.
相同位不同则为1,相同则为0。
(^或者xor)
xor的逆运算是它本身注意:位运算版本的交换两数不适用于一个数的自我交换。也就是说,如果上述程序的“b”改成“a”的话,其结果是变量a变成零。因此,在使用快速排序时,由于涉及到一个数的自我交换,因此如果要在其中使用位运算版的交换两数的话,应该先判断。具体的时间损耗在此略过。

=== 4. not运算 ===
not运算的定义是把内存中的0和1全部取反。使用not运算时要格外小心,你需要注意整数类型有没有符号。如果not的对象是 无符号整数(不能表示负数),那么得到的值就是它与该类型 上界的差,因为无符号类型的数是用00到$FFFF依次表示的。下面的两个程序(仅语言不同)均返回65435。

=== 5. shl运算 ===
a shl b就表示把a转为二进制后左移b位(在后面添b个0)。例如100的二进制为1100100,而110010000转成十进制是400,那么100 shl 2 = 400。可以看出,a shl b的值实际上就是a乘以2的b次方,因为在二进制数后添一个0就相当于该数乘以2。
通常认为a shl 1比a * 2更快,因为前者是更底层一些的操作。因此程序中乘以2的操作请尽量用左移一位来代替。
定义一些 常量可能会用到shl运算。你可以方便地用1 shl 16 - 1来表示65535。很多算法和数据结构要求数据规模必须是2的幂,此时可以用shl来定义Max_N等常量。

=== 6. shr运算 ===
和shl相似,a shr b表示二进制右移b位(去掉末b位),相当于a除以2的b次方(取整)。我们也经常用shr 1来代替div 2,比如 二分查找、堆的插入操作等等。想办法用shr代替除法运算可以使程序效率大大提高。最大公约数的二进制算法用除以2操作来代替慢得出奇的mod运算,效率可以提高60%。

优先级

C语言中位运算符之间,按优先级顺序排列为
1
~
2
<<、>>
3
&
4
^
5
|
6
&=、^=、|=、<<=、>>=

下面列举了一些常见的二进制位的变换操作。


功能 | 示例 | 位运算
----------------------+---------------------------+--------------------

去掉最后一位 | (101101->10110) | x shr 1
在最后加一个0 | (101101->1011010) | x shl 1
在最后加一个1 | (101101->1011011) | x shl 1+1
把最后一位变成1 | (101100->101101) | x or 1
把最后一位变成0 | (101101->101100) | x or 1-1
最后一位取反 | (101101->101100) | x xor 1
把右数第k位变成1 | (101001->101101,k=3) | x or (1 shl (k-1))
把右数第k位变成0 | (101101->101001,k=3) | x and not (1 shl (k-1))
右数第k位取反 | (101001->101101,k=3) | x xor (1 shl (k-1))
取末三位 | (1101101->101) | x and 7
取末k位 | (1101101->1101,k=5) | x and(1 shl k-1)
取右数第k位 | (1101101->1,k=4) | x shr (k-1) and 1
把末k位变成1 | (101001->101111,k=4) | x or (1 shl k-1)
末k位取反 | (101001->100110,k=4) | x xor (1 shl k-1)
把右边连续的1变成0 | (100101111->100100000) | x and (x+1)
把右起第一个0变成1 | (100101111->100111111) | x or (x+1)
把右边连续的0变成1 | (11011000->11011111) | x or (x-1)
取右边连续的1 | (100101111->1111) | (x xor (x+1)) shr 1
去掉右起第一个1的左边 | (100101000->1000) | x and (x xor (x-1))(或 x and (-x))
最后这一个在 树状数组中会用到。


咱只抓取了目前咱用的到的部分,其他内容请自行去找度娘

= =链接在此 ↓

来自度娘的位运算

你可能感兴趣的:(位运算(咱从度娘百科上摘的,谁造是原创还是转载))