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Java中的逻辑运算符/移位运算符简单总结

news 2025/9/17 12:27:28

前段时间刷到了力扣关于位运算的题，这里浅浅记录一下！

1. 逻辑位运算

1.1 与 &

&：按位与进行二进制计算，规则是同为1则为1，不同为0，具体如下：

0&0=0, 0&1=0, 1&0=0, 1&1=1

要对所有的条件都进行判断操作，如a = 1 & 2，结果a = 0，也相当于求每位的进位数，如9 & 1 = 1。
注意：
还有一种相似的与逻辑运算符， &&,称为逻辑与，也称短路与，只要第一个条件不满足，后面条件就不再判断；如a = 1 > 0&& 2 < 1，结果a = false。

1.2 或 |

|：按位或二进制计算，规则是同为0则为0，否则为1，具体如下：

0&0=0, 0&1=1, 1&1=1, 1&1=1

要对所有的条件都进行判断，如a = ３｜５，结果a = 7。
注意：
还有一种相似的或逻辑运算符 ||：称为逻辑或，也称短路或，仅需要其中一个条件满足即可，其它条件就不再判断，如 a = 2 > 0 || 3 > 1,结果a = true。

1.3 非

**_{**：按位进行取反进行二进制计算，规则是1取反为0，0取反为1，如}37 = -38，具体计算如下：

在Java中，int 占四个字节，一个字节占8bit位，即32位，32bit.
37转为二进制是:100101.
计算机保存的都是补码，37是正数，他的原码，反码，补码都是一样的；
37在计算机中的补码：
00000000 00000000 00000000 00100101
~37的计算：
A.求37在计算中补码的相反码（不是反码），这里还是补码只是相反的补码
11111111 11111111 11111111 11011010
B：将相反的补码，转换为原码，由于相反码的第一个位是1，这个数是负数，负数的补码转反码 减一（-1）
11111111 11111111 11111111 11011010 -1
= 
11111111 11111111 11111111 11011001
反码转原码：符号位不变，其他数相反
10000000 00000000 00000000 00100110
二进制100110十进制38
符号位不变-38

注意：
还有一种相似的运算符！：称为逻辑非，对当前结果取反即可，具体如下:

!1 = 0, !0 = 1

如 !false = true, !true = false。

1.4 异或

符号为^, 规则是相同为0，不同为1，具体如下：

1^0 = 1 , 1^1 = 0 , 0^1 = 1 , 0^0 = 0

相当于无进位的求和，不考虑进位，如 1 ^ 2 = 3，即001 ^ 010 = 011；19 ^ 1 = 10。

2. 移位运算符

2.1左移运算符<<

运算规则是：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。
若移动的位数超过了该类型的最大位数，那么编译器会对移动的位数取模。如对int型移动33位，实际上只移动了1位。
语法格式：需要移位的数字number << 移位的次数，如5 << 1,相当于5乘以2的1次幂，结果为10。
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。

2.2 右移运算符>>

运算规则是：按二进制形式把所有的数字向右移动对应位移位数，低位移出(舍弃)，高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1。
若移动的位数超过了该类型的最大位数，那么编译器会对移动的位数取模。如对int型移动33位，实际上只移动了1位。
语法格式：需要移位的数字number >> 移位的次数，如4 >> 1,相当于4乘以2的1次幂，结果为2。
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。

2.3 无符号右移 >>>

运算规则是：按二进制形式把所有的数字向右移动对应位移位数，低位移出(舍弃)，高位的空位补符号位0，忽略了符号位扩展，即不管是正数还是负数都补0。
语法格式：需要移位的数字number >>> 移位的次数。
只是对32位和64位的值有意义。

3. 小知识

3.1 判断某二进制数n最低（右）位1或者0

若 n & 1 = 0,则 n二进制数n最右一位为 0；
若 n & 1 = 1,则 n二进制数n最右一位为 1；
可用于题目：判断所给数字转换为二进制数中1的个数

3.2 二进制数n最低（右）位1变为0

n&(n−1): 二进制数n最右边为1，n-1最右边则为0；
n>>>1 :直接对二进制数n进行无符号右移1位

3.3 不使用运算符+求两数和

先用异或运算进行无进位求和,即 a^b；
再用与运算进行处理每次进位并左移一位，即(a &b) << 1;
两者用异或运算求和，即(a^b) ^ ((a &b) << 1)；
重复上述过程，直到进位为0即可；