Java位运算异或运算的用途

柔情只为你懂 2024-03-26 23:17 84阅读 0赞

1. 归零律：a^a=0
    2. 恒等律：a^0=a, 0^a=a
    3. 交换律：a^b = b^a
    4. 结合律：a^b^c = (a^b)^c = a^(b^c)
    5. 自反律：a^b^a = b
    6. 	      a^b^c^d=0
    	      a=b^c^d
    	      b=c^d^a
    	      c=d^a^b
    	      d=a^b^c

## ① ^0恒等率 ##

举例：
       0000 0101 1010
    ^  0000 0000 0000
    ---------------------
       0000 0101 1010

## ② ^-1翻转二进制每一位 （即按位取反） ##

# a ^ -1 = 翻转二进制每一位
    
    举例：
       0000 0101 1010
    |  1111 1111 1111
    ---------------------
       1111 1010 0101
    
       1000 0101 1010
    |  1111 1111 1111
    ---------------------
       0111 1010 0101

System.out.println("素材 -1   : " + proFillZero(Integer.toBinaryString(-1)));
    
    System.out.println("素材 13   : " + proFillZero(Integer.toBinaryString(13)));
    System.out.println("素材 ~13  : " + proFillZero(Integer.toBinaryString(~13)));
    System.out.println("素材 13^-1: " + proFillZero(Integer.toBinaryString(13 ^ -1)));
    
    System.out.println("素材-13   : " + proFillZero(Integer.toBinaryString(-13)));
    System.out.println("素材~-13  : " + proFillZero(Integer.toBinaryString(~-13)));
    System.out.println("素材-13^-1: " + proFillZero(Integer.toBinaryString(-13 ^ -1)));
    
    素材 -1   : 11111111111111111111111111111111
    
    素材 13   : 00000000000000000000000000001101
    素材 ~13  : 11111111111111111111111111110010
    素材 13^-1: 11111111111111111111111111110010
    
    素材-13   : 11111111111111111111111111110011
    素材~-13  : 00000000000000000000000000001100
    素材-13^-1: 00000000000000000000000000001100

## ③ 根据 ① + ② ##

翻转指定位 → `10101110 ^ 00001111 = 10100001`

举例：
       0000 0101 1010
    |  0000 0000 1111
    ---------------------
       0000 0101 0101

## ④ 交换两个数 ##

int x = 5;
    int y = 6;
    
    x = x ^ y;
    y = x ^ y; 即：y = x ^ y ^ y → x
    x = x ^ y; 即：x = x ^ y → x ^ y ^ y(已经是x了) → y
    
    System.out.println(x);// 6
    System.out.println(y);// 5
    
    x = x ^ y; → 5^6→3
    y = x ^ y; → 3^6→5
    x = x ^ y; → 5^3→6

## ⑤ 判断整数 m 的二进制需要改变多少位才能变为 n ##

> 此场景就是找2个二进制数不同的位，把不同的为改一下就相同了，故统计出不同的地方即可  
> 其实就是计算 m 与 n 的异或的二进制中 1 的个数

private static void coutDiff(int num1, int num2) {
        
        System.out.println(proFillZero(Integer.toBinaryString(6)));
        System.out.println(proFillZero(Integer.toBinaryString(10)));
        
        String str = proFillZero(Integer.toBinaryString(num1 ^ num2));
        System.out.println(str);
        
        long count = Arrays.stream(str.split("")).filter("1"::equals).count();
        System.out.println(count);
    }
    
    00000000000000000000000000000110
    00000000000000000000000000001010
    00000000000000000000000000001100
    2