Java异或运算应用场景详解
作者：Java学会 工资翻倍
基本概念
异或运算,符号为XOR或者^,是二进制的运算,运算法则为相同为0,不同为1,我记得时候反正总会忘(和同或记反),所以这里直接把异或理解为"不进位的二进制相加".举个栗子:
1000111 和 1110001 异或
按照不进位相加的运算方法:最小位都是1 相加为2也就是10(二进制运算), 因为是不进位的运算 所以直接本位为0 就可以了,其他位如法炮制:0110110.
重要性质
异或运算符合交换律和结合律
交换律:a^b^c^d 和 a^d^c^b是一样的
结合律:a^b^c^d和a^(b^c)^d是一样的
0^N==N
N^N==0
应用场景
1.利用异或交换两个数
绝大多数这个操作都是没屁硌楞嗓子的无意义操作....它的好处就是不用申请额外空间完成操作,但是不用异或操作也可以实现不申请额外空间的交换(异或操作还有可能出错)---不创建临时变量交换两个变量传送门(可以看下这篇博客)
int a = 10; int b = 11; a = a^b; b = a^b; a = a^b; System.out.println(a); System.out.println(b);
这三个a^b你懵不懵?反正我第一次看见是挺懵的
设 a的初始值为x b的初始值为y
a = x^y
b = (x^y)^y 因为y^y为0 x^0为x 所以b中现在存储的数据为 x(交换完成)
a = x^y^x 同理 ==x
(寄!写着写着发现按值传递按址传递好不悬给忘了)
值得一提的是因为异或操作的性质,如果a和b是同一块内存的话 会导致最后交换结果为0
2.一个数组中有一个数出现了奇数次,其他数都出现了偶数次,找到并打印这个数
这题用性质做爽的一匹,直接把他们全都异或在一起就行了,根据结合律,出现偶数个的数全都异或在一起变成零,而奇数个数的数异或在一起会剩下一个,然后本身和0异或还是本身;
public static int select(int arr[]) {
int sum = 0;
for(int i = 0;i<arr.length;i++) {
sum^=arr[i];
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,1,1,1,3,3,3,3,3,5,5,5,5};
int a = select(arr);
System.out.println(a);
}3.取一个二进制数中的最后一个1
如1001110 取得就是倒数第二个
我们先设N是一个二进制数
N: 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
~N: 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0(取反)
~N+1:0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1
然后把N和~N+1进行按位与(&)操作
得到 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
public static int selectlastone(int n) {
int n1 = ~n+1;
int s = n&n1;
return s;
}
public static void main(String[] args) {
int n = 10;
System.out.println(Integer.toBinaryString(n));//按二进制打印n
int a = selectlastone(n);
System.out.println(Integer.toBinaryString(a));//按二进制打印a
}4.一个数组中有两个数出现了奇数次,其他数都出现了偶数次,找到并打印这个数
public static int select(int[] arr) {
int eor = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
eor ^= arr[i];
}
int rightOne = (~eor+1)&eor; // 提取出最右的1
int onlyOne = 0;
for (int i = 0 ; i < arr.length;i++) {
if ((arr[i] & rightOne) != 0) {
onlyOne ^= arr[i];
}
}
System.out.println(onlyOne);//onlyOne是其中一个
return eor ^ onlyOne;//返回的是另一个
}
public static void main(String[] args) {
int [] arr= {1,1,1,1,2,2,2,2,2,3,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4};
int a = select(arr);
System.out.println(a);
}设这两个单独的数分别为a b
先把所有数字都异或在一起 偶数消除掉 留下的是 a^b
a和b至少有一位是不同的 所以a^b里面至少有一个1 我们取出左右边的1 得到rightone
a或者b不同的话 这个位置上肯定其中一个是 1 一个是 0;
我们假设a这个位置上是1 b这个位置上是0
(反正除了我们要找的数以外都是偶数个,剩下的那些本位置为1的数是0个还是6个8个都不重要)
可以把这个数组分为两组 A组 这个位上为1的元素 B组 这个位上为0的元素
而在A组中 包含偶数个其他元素和奇数个a 所以再次转变成问题2求出onlyone
然后再有a^b = eor a^eor = b 求出另一个元素
5.求二进制数中有多少个1
public static int onecount(int a) {
int count = 0;
while(a!=0) {
int rightone = ((~a)+1)&a;
count++;
a ^= rightone;
}
return count;
}
public static void main(String[] args) {
int a = 55;
int count = onecount(a);
System.out.println(count);
}用应用3轻松解决
总结
到此这篇关于Java异或运算应用场景详解的文章就介绍到这了,更多相关Java异或运算内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！