位运算 – 位运算应用

位运算分为2个大类

• 逻辑位运算
  • 运算符为：&、｜、^、～ 。分别读作：位与、位或、异或、按位取反
• 位移位运算
  • 运算符为：<<、>>。分别读作：左移、右移

位于 &（一0则0）

将两个十进制数转为二进制，将此两个二进制转换为列竖式，运算时两个位数任意一个是0则此位是0，有1个1则是1。然后将结果转为十进制。

    @Test
    void 位于() {
        System.out.println("12 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(12));
        System.out.println("10 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(10));
        System.out.println("12位于10 运算二进制结果是：1000");
        System.out.println("二进制的1000 转为十进制是：" + Integer.parseInt("1000", 2));
        System.out.println("12&10 -------------》 " + (12 & 10));
    }

控制台：
12 转二进制是          ：1100
10 转二进制是          ：1010
12位于10 运算二进制结果是：1000
二进制的1000 转为十进制是：8
12&10 -------------》 8

位或｜ （双0则0）

将十进制数转为二进制，将2个二进制的数转换为列竖式，两个位数都是0，则此位是0，否则是1。然后将此结果转为10进制

    @Test
    void 位或() {
        System.out.println("12 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(12));
        System.out.println("10 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(10));
        System.out.println("12位或10 运算二进制结果是：1110");
        System.out.println("二进制的1110 转为十进制是：" + Integer.parseInt("1110", 2));
        System.out.println("12|10 -------------》 " + (12 | 10));
    }  


控制台结果：
12 转二进制是          ：1100
10 转二进制是          ：1010
12位于10 运算二进制结果是：1110
二进制的1000 转为十进制是：14
12|10 -------------》 14

异或 ^（互异则1）

将十进制数转为二进制，将2个二进制的数转换为列竖式，两个位数不同时，则此位是1，否则是0。然后将此结果转为10进制

    @Test
    void 异或() {
        System.out.println("12 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(12));
        System.out.println("10 转二进制是          ：" + Integer.toBinaryString(10));
        System.out.println("12异或10 运算二进制结果是：0110");
        System.out.println("二进制的0110 转为十进制是：" + Integer.parseInt("0110", 2));
        System.out.println("12^10 -------------》 " + (12 ^ 10));
    }


控制台结果：
12 转二进制是          ：1100
10 转二进制是          ：1010
12位于10 运算二进制结果是：0110
二进制的0110 转为十进制是：6
12^10 -------------》 6

利用异或可实现一个小面试题，如何不添加变量，实现数据的替换

    int a = 123;
    int b = 456;

    // 操作
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
    // 完成

按位取反 ~

将十进制数转为二进制，将2个二进制的数转换为列竖式，

左移 <<（数值变大）

将十进制数转为二进制，原二进制向左移动X位，空位补0，然后将此结果转为10进制

    @Test
    void 左移() {
        System.out.println("12 转二进制是              ：" + Integer.toBinaryString(12));
        System.out.println("1100 向左移动3位后 空位补0位 ：1100000");
        System.out.println("1100000 转为十进制是       ：" + Integer.parseInt("1100000", 2));
        System.out.println("12 << 3 -------------》 " + (12 << 3));
    }


控制台结果：
12 转二进制是              ：1100
1100 向左移动3位后 空位补0位 ：1100000
1100000 转为十进制是       ：96
12 << 3 -------------》 96

右移 >>（数值变小）

将十进制数转为二进制，原二进制向右删除X位，然后将此结果转为10进制

    @Test
    void 右移() {
        System.out.println("12 转二进制是           ：" + Integer.toBinaryString(12));
        System.out.println("1100 向右移动3位后      ：1 (删除3位也就是删除110，只剩下1了。被删除的不补位)");
        System.out.println("1 转为十进制是          ：" + Integer.parseInt("1", 2));
        System.out.println("12 >> 3 -------------》 " + (12 >> 3));
    }


控制台结果：
12 转二进制是           ：1100
1100 向右移动3位后      ：1 (删除3位也就是删除110，只剩下1了。被删除的不补位)
1 转为十进制是          ：1
12 >> 3 -------------》 1

利用位运算表示状态

在MySQL我们可以用一个字段表示用户的某个属性或状态，如果用户有大量的状态，就会在数据表创建多个字段。如果不想在数据表创建大量字段，我们可以使用位运算，用一个数字的字段表示用户的状态。（如果未来有新状态，使用位运算也不用创建新字段去表示）

思路：定义一个字段 数字类型 其数字表示了用户的多个状态！

语法如下：

• 检测是否有状态 (oldStatus & someStatus) == someStatus
• 添加状态 oldStatus = oldStatus | newStatus
• 删除状态 oldStatus = oldStatus ^ newStatus

位运算实战 - 多状态标识 - Java代码实现

// 本代码有 查询、添加、删除状态

public class 位运算表示多状态 {
    // 定义一些状态
    private static int noSex = 1 << 0;     // 1 无性别
    private static int man = 1 << 1;       // 2 男性
    private static int woman = 1 << 2;     // 4 女性
    private static int unName = 1 << 3;    // 8 未实名
    private static int named = 1 << 4;     // 16 已实名

    public static void main(String[] args) {
        // 定义用户当前状态值
        int userStatus = 15;
        System.out.println("初始化状态：" + userStatus + " 转为十进制是：" + Integer.toBinaryString(userStatus));

        // 打印初始化状态
        System.out.println("初始具有状态如下：" + checkAllInfo(userStatus));

        // 添加一个已实名状态
        userStatus = userStatus | named;
        System.out.println("添加'已实名'状态后的结果：" + checkAllInfo(userStatus));

        // 删除无性别状态
        userStatus = userStatus ^ noSex;
        System.out.println("删除'无性别'状态后的结果：" + checkAllInfo(userStatus));
    }

    public static String checkAllInfo(int userStatus) {
        StringBuilder info = new StringBuilder();
        if ((userStatus & noSex) == noSex) {
            info.append("无性别、");
        }
        if ((userStatus & man) == man) {
            info.append("男性、");
        }
        if ((userStatus & woman) == woman) {
            info.append("女性、");
        }
        if ((userStatus & unName) == unName) {
            info.append("未实名、");
        }
        if ((userStatus & named) == named) {
            info.append("已实名");
        }
        return info.toString();
    }
}

控制台结果

初始化状态：15 转为十进制是：1111
初始具有状态如下：无性别、男性、女性、未实名、
添加'已实名'状态后的结果：无性别、男性、女性、未实名、已实名
删除'无性别'状态后的结果：男性、女性、未实名、已实名