Java 位運算（轉）

位移動運算符:

<<表示左移, 左移一位表示原來的值乘2.

例如：3 <<2(3爲int型) 
1）把3轉換爲二進制數字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011， 
2）把該數字高位(左側)的兩個零移出，其餘的數字都朝左平移2位， 
3）在低位(右側)的兩個空位補零。則獲得的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100， 
轉換爲十進制是12。

同理,>>表示右移. 右移一位表示除2.

 

位運算:

位運算符包括:　與（&）、非（~）、或（|）、異或（^）

　　&：當兩邊操做數的位同時爲1時，結果爲1，不然爲0。如1100&1010=1000 　　

      | ：當兩邊操做數的位有一邊爲1時，結果爲1，不然爲0。如1100|1010=1110 　　

      ~：0變1,1變0 　　

      ^：兩邊的位不一樣時，結果爲1，不然爲0.如1100^1010=0110

 

位運算與位移動運行符的一個場景:

    HashMap的功能是經過「鍵(key)」可以快速的找到「值」。下面咱們分析下HashMap存數據的基本流程： 
    一、 當調用put(key,value)時，首先獲取key的hashcode，int hash = key.hashCode(); 
    二、 再把hash經過一下運算獲得一個int h. 
hash ^= (hash >>> 20) ^ (hash >>> 12); 
int h = hash ^ (hash >>> 7) ^ (hash >>> 4); 
爲何要通過這樣的運算呢？這就是HashMap的高明之處。先看個例子，一個十進制數32768(二進制1000 0000 0000 0000)，通過上述公式運算以後的結果是35080(二進制1000 1001 0000 1000)。看出來了嗎？或許這樣還看不出什麼，再舉個數字61440(二進制1111 0000 0000 0000)，運算結果是65263(二進制1111 1110 1110 1111)，如今應該很明顯了，它的目的是讓「1」變的均勻一點，散列的本意就是要儘可能均勻分佈。

  三、 獲得h以後，把h與HashMap的承載量（HashMap的默認承載量length是16，能夠自動變長。在構造HashMap的時候也能夠指定一個長 度。這個承載量就是上圖所描述的數組的長度。）進行邏輯與運算，即 h & (length-1)，這樣獲得的結果就是一個比length小的正數，咱們把這個值叫作index。其實這個index就是索引將要插入的值在數組中的 位置。第2步那個算法的意義就是但願可以得出均勻的index，這是HashTable的改進，HashTable中的算法只是把key的 hashcode與length相除取餘，即hash % length，這樣有可能會形成index分佈不均勻。還有一點須要說明，HashMap的鍵能夠爲null，它的值是放在數組的第一個位置。

四、 咱們用table[index]表示已經找到的元素須要存儲的位置。先判斷該位置上有沒有元素（這個元素是HashMap內部定義的一個類Entity， 基本結構它包含三個類，key，value和指向下一個Entity的next）,沒有的話就建立一個Entity<K,V>對象，在 table[index]位置上插入，這樣插入結束；若是有的話，經過鏈表的遍歷方式去逐個遍歷，看看有沒有已經存在的key，有的話用新的value替 換老的value；若是沒有，則在table[index]插入該Entity，把原來在table[index]位置上的Entity賦值給新的 Entity的next，這樣插入結束。

 

附:hashmap是列表與鏈表的結合體.

參:http://www.cnblogs.com/highriver/archive/2011/08/15/2139462.html

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轉自http://www.iteye.com/topic/766461

移位運算符

java移位運算符不外乎就這三種：<<（左移）、>>（帶符號右移）和>>>（無符號右移）。  
一、 左移運算符 
左移運算符<<使指定值的全部位都左移規定的次數。 
1）它的通用格式以下所示： 
value << num 
num 指定要移位值value 移動的位數。 
左移的規則只記住一點：丟棄最高位，0補最低位 
若是移動的位數超過了該類型的最大位數，那麼編譯器會對移動的位數取模。如對int型移動33位，實際上只移動了33%32=1位。 

2）運算規則 
按二進制形式把全部的數字向左移動對應的位數，高位移出(捨棄)，低位的空位補零。 
當左移的運算數是int 類型時，每移動1位它的第31位就要被移出而且丟棄； 
當左移的運算數是long 類型時，每移動1位它的第63位就要被移出而且丟棄。 
當左移的運算數是byte 和short類型時，將自動把這些類型擴大爲 int 型。 

3）數學意義 
在數字沒有溢出的前提下，對於正數和負數，左移一位都至關於乘以2的1次方，左移n位就至關於乘以2的n次方 

4）計算過程： 
例如：3 <<2(3爲int型) 
1）把3轉換爲二進制數字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011， 
2）把該數字高位(左側)的兩個零移出，其餘的數字都朝左平移2位， 
3）在低位(右側)的兩個空位補零。則獲得的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100， 
轉換爲十進制是12。 
移動的位數超過了該類型的最大位數， 
若是移進高階位（31或63位），那麼該值將變爲負值。下面的程序說明了這一點： 

1. // Left shifting as a quick way to multiply by 2.  
2. public class MultByTwo {  
3. public static void main(String args[]) {  
4.    int i;  
5.    int num = 0xFFFFFFE;   
6.    for(i=0; i<4; i++) {  
7.        num = num << 1;   
8.      System.out.println(num);  
9.    }  
10.   }  
11. }  

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
   int i;
   int num = 0xFFFFFFE; 
   for(i=0; i<4; i++) {
       num = num << 1; 
     System.out.println(num);
   }
  }
}

該程序的輸出以下所示： 

536870908 
1073741816 
2147483632 
-32 
注：n位二進制，最高位爲符號位，所以表示的數值範圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,因此模爲2^(n-1)。 

二、 右移運算符 
右移運算符<<使指定值的全部位都右移規定的次數。 
1）它的通用格式以下所示： 
value >> num 
num 指定要移位值value 移動的位數。 
右移的規則只記住一點：符號位不變，左邊補上符號位 

2）運算規則： 
按二進制形式把全部的數字向右移動對應的位數，低位移出(捨棄)，高位的空位補符號位，即正數補零，負數補1 
當右移的運算數是byte 和short類型時，將自動把這些類型擴大爲 int 型。 
例如，若是要移走的值爲負數，每一次右移都在左邊補1，若是要移走的值爲正數，每一次右移都在左邊補0，這叫作符號位擴展（保留符號位）（sign extension ），在進行右移 

操做時用來保持負數的符號。 


3）數學意義 
右移一位至關於除2，右移n位至關於除以2的n次方。 

4）計算過程 
11 >>2(11爲int型) 
1)11的二進制形式爲：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 
2)把低位的最後兩個數字移出，由於該數字是正數，因此在高位補零。 
3)最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。 
轉換爲十進制是2。 

35 >> 2(35爲int型) 
35轉換爲二進制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011  
把低位的最後兩個數字移出：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 
轉換爲十進制： 8 

5）在右移時不保留符號的出來 
右移後的值與0x0f進行按位與運算，這樣能夠捨棄任何的符號位擴展，以便獲得的值能夠做爲定義數組的下標，從而獲得對應數組元素表明的十六進制字符。 
例如

1. public class HexByte {  
2. public static public void main(String args[]) {  
3. char hex[] = {  
4. '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7',   
5. '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f''   
6. };  
7. byte b = (byte) 0xf1;   
8. System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);  
9. }  
10. }   

public class HexByte {
public static public void main(String args[]) {
char hex[] = {
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', 
'8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'' 
};
byte b = (byte) 0xf1; 
System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);
}
}

(b >> 4) & 0x0f的運算過程： 
b的二進制形式爲：1111 0001 
4位數字被移出：0000 1111 
按位與運算:0000 1111 
轉爲10進制形式爲：15 

b & 0x0f的運算過程： 
b的二進制形式爲：1111 0001 
0x0f的二進制形式爲：0000 1111 
按位與運算：0000 0001 
轉爲10進制形式爲：1 

因此，該程序的輸出以下： 
b = 0xf1 


三、無符號右移 
無符號右移運算符>>> 
它的通用格式以下所示： 
value >>> num 
num 指定要移位值value 移動的位數。 
無符號右移的規則只記住一點：忽略了符號位擴展，0補最高位 
無符號右移運算符>>> 只是對32位和64位的值有意義