java 位操作符

位运算的应用场景：

因为位运算的运算效率比直接对数字进行加减乘除高很多，所以当出现以下情景且对运算效率要求较高时，可以考虑使用位运算。

情况1：

题目描述

输入一个int型的正整数，计算出该int型数据在内存中存储时1的个数。例如输入5，因为5 的二进制表示为101，所以输出为2.

解题思路：普通方法是将5转换成二进制的形式，然后再遍历该二进制字符串，如果是1，则计数count加1

public static int toBinary(int m){
int count = 0;
String s = Integer.toBinaryString(m);
for(int i = 0; i < s.length();i++){
if(s.charAt(i) == '1'){
count++;
}
}
return count;
}

如果用位运算，则数字在内存中 ，被转化为二进制。例如7表示为0111，n&(n-1) 即（0111）&（0110）== 0110 就是 n去除了最后一个1
；几个1 就可以在几次内 去除几个1；

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
while (sc.hasNext()){
int n=sc.nextInt();
int count=0;
while (n!=0){
count++;
n=n&(n-1);
}
System.out.println(count);
}
}
}

情况2；

题目描述

两个int32整数m和n的二进制表达，有多少个位(bit)不同么？ 例如输入为1999和 2299，因为两个的二进制分别表示为

    11111001111和1000011111011，所以输出为7.

思路1：是两个数转换成二进制之后，位数若不相等，则短的那个前面补0，使两个二进制的位数相等，然后在依次判断每一位上的数字是否相等，若相等则count加1；

public static int countBitDiff(int m, int n) {
String ms = Integer.toBinaryString(m);
String ns = Integer.toBinaryString(n);
int count = 0;
int diff = Math.abs(ms.length() - ns.length());
//如果两个数转换成二进制形式之后位数不相等，则在短的那个数前面加0，直到长度相等
while (diff > 0) {
if (ms.length() < ns.length()) {
ms = "0"+ ms;
}
if (ms.length() > ns.length() ) {
ns = "0"+ns;
}
diff--;
}
//转换成数组，然后每个位进行比较
char[] sm = ms.toCharArray();
char[] sn = ns.toCharArray();
for (int i = 0; i < sn.length; i++) {
if (sm[i] != sn[i]) {
count++;
}
}
return count;
}

思路2： 使用异或运算。异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律是：两个操作数的位中，相同则结果为0，不同则结果为1。

将两个数进行异或操作后的结果转换成二进制形式，然后计算该二进制有多少个1，即有多少位不同

public  static int count(int m, int n){
int count = 0;
String res = Integer.toBinaryString(m^n);

for (int i = 0; i < res.length(); i++) {
if (res.charAt(i) == '1') {
count++;
}
}
return count;
}

其他操作：参考http://blog.csdn.net/linbilin_/article/details/50608757

1. 
判断int型变量a是奇数还是偶数    
     a&1  = 0 偶数 
     a&1 =  1 奇数 
2.  求平均值，比如有两个int类型变量x、y,首先要求x+y的和，再除以2，但是有可能x+y的结果会超过int的最大表示范围，所以位运算就派上用场啦。
      (x&y)+((x^y)>>1); 
3.  对于一个大于0的整数，判断它是不是2的几次方
    ((x&(x-1))==0)&&(x!=0)； 
4.  比如有两个int类型变量x、y,要求两者数字交换，位运算的实现方法：性能绝对高效
    x ^= y; 
    y ^= x; 
    x ^= y; 
5. 求绝对值
    int abs( int x ) 
   { 
     int y ; 
     y = x >> 31 ; 
    return (x^y)-y ;        //or: (x+y)^y 
   }

6.  取模运算，采用位运算实现：
     a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1) 
7.  乘法运算   采用位运算实现
     a * (2^n) 等价于 a << n
8.   除法运算转化成位运算
      a / (2^n) 等价于 a>> n 
9.   求相反数
      (~x+1) 
10  a % 2 等价于 a & 1