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移位运算的算法

2014-11-20 16:21 162 查看
移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。按照平移的方向和填充数字的规则分为三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。

  在移位运算时,byte、short和char类型移位后的结果会变成int类型,对于byte、short、char和int进行移位时,规定实际移动的次数是移动次数和32的余数,也就是移位33次和移位1次得到的结果相同。移动long型的数值时,规定实际移动的次数是移动次数和64的余数,也就是移动66次和移动2次得到的结果相同。

  三种移位运算符的移动规则和使用如下所示:

  <<运算规则:按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。

  语法格式:

  需要移位的数字 << 移位的次数

  例如: 3 << 2,则是将数字3左移2位

  计算过程:

  3 << 2

  首先把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,则转换为十进制是12.数学意义:

  在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。

  >>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1.

  语法格式:

  需要移位的数字 >> 移位的次数

  例如11 >> 2,则是将数字11右移2位

  计算过程:11的二进制形式为:0000
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010.转换为十进制是3.数学意义:右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。

  >>>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。对于正数来说和带符号右移相同,对于负数来说不同。

  其他结构和>>相似。

  小结

  二进制运算符,包括位运算符和移位运算符,使程序员可以在二进制基础上操作数字,可以更有效的进行运算,并且可以以二进制的形式存储和转换数据,是实现网络协议解析以及加密等算法的基础。

  实例操作:

  public class URShift {

  public static void main(String[] args) {

  int i = -1;

  i >>>= 10;

  //System.out.println(i);

  mTest();

  }

  public static void mTest(){

  //左移

  int i = 12; //二进制为:0000000000000000000000000001100

  i <<= 2; //i左移2位,把高位的两位数字(左侧开始)抛弃,低位的空位补0,二进制码就为0000000000000000000000000110000

  System.out.println(i); //二进制110000值为48;

  System.out.println("<br>");

  //右移

  i >>=2; //i右移2为,把低位的两个数字(右侧开始)抛弃,高位整数补0,负数补1,二进制码就为0000000000000000000000000001100

  System.out.println(i); //二进制码为1100值为12

  System.out.println("<br>");

  //右移example

  int j = 11;//二进制码为00000000000000000000000000001011

  j >>= 2; //右移两位,抛弃最后两位,整数补0,二进制码为:00000000000000000000000000000010

  System.out.println(j); //二进制码为10值为2

  System.out.println("<br>");

  byte k = -2; //转为int,二进制码为:0000000000000000000000000000010

  k >>= 2; //右移2位,抛弃最后2位,负数补1,二进制吗为:11000000000000000000000000000

  System.out.println(j); //二进制吗为11值为2

  }

  }



注十进制转二进制方法:

02除以2 = 151 余数为0

151除以2 = 75 余1

75除以2 = 37 余1

37除以2 = 18 余1

18除以2 = 9 余0

9除以2 = 4 余1

4除以2 = 2 余0

2除以2 = 1 余0

注意最后2除以2=1 所以最后的结果加上1

答案等于100101110
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