Heim > Java > javaLernprogramm > Hauptteil

So verwenden Sie bitweise Operationen zur Implementierung der Multiplikation in Java

王林
Freigeben: 2023-05-18 17:04:24
nach vorne
1513 Leute haben es durchsucht

十进制相乘

例如,26 * 15,在进行乘法操作时,我们一般这样算,先用5乘以6得到30,把0写下把3记在一边,再用5乘以2得到10再加上之前的3写在下面,得到130;计算完5再计算1分别乘以62把得到的结果26记在下面,然后把13026相加(有错位)得到390

So verwenden Sie bitweise Operationen zur Implementierung der Multiplikation in Java

二进制相乘

看完了十进制的相乘,再来看下二进制的相乘,基本原理是一样的,也是以十字相乘法为例,计算 5 * 7

5的二进制为1017的二进制为111,来看下二进制的十字相乘法。

So verwenden Sie bitweise Operationen zur Implementierung der Multiplikation in Java

可以看到二进制为101和二进制111用传统的方式来计算,得到的结果为100011,而二进制100011对应的十进制为35
所以说,在计算的过程中,十进制和二进制的计算方式是一样的,当然这里就不进行举例和证明了。

思路分析

既然计算过程有了,那么怎么样用代码来实现呢?

我们再来看下上图中二进制的计算过程:

  • 先用二进制111的最后一位1 乘上 101 得到 101

  • 再用二进制111的倒数第2位1 乘上 101 得到 101

  • 再用二进制111的倒数第3位1 乘上 101 得到 101

  • 得到的三个101进行二进制相加,得到 100011

注意,第2步和第3步得到的结果101都往前挪了一位,相当于101010100,也就是最后相加的计算为:10100 + 1010 + 101 = 100011

再来看得到最终相加的计算10100 + 1010 + 101 = 100011,也就是只要我们找到如何把数据转换为几位数的相加就可以了,因为之前已经实现了如何用位运算实现加法操作。

这三个数101101010100的数量刚好与二进制111的个数相同,也就是二进制(上图下面那个乘数111)有几位就会产生几个数相加,如果是与11111相乘就会产生5个数相加。

再来看数据之前的关系:

  • 第一次相乘结果:101 = 101 + 0

  • 第二次相乘结果:1111 = 101

  • 第三次相乘结果:100011 = 101

从这里我们可以看到,每计算一次,101只需要向左移一次再加上上一次的计算结果就可以了。

那么,怎么知道要左移多少次呢?从这里例子中看,111每次计算后,向右移动一次,101也跟着向左移动一次,直到111只剩最后一位,则停止计算就好了。

代码实现

根据上面的思路,来实现一下代码:

// 用位运算实现加法
public static int add(int a, int b) {
    int sum = 0;
    while (b != 0) {
        sum = a ^ b;
        b = (a & b) << 1;
        a = sum;
    }
    return sum;
}

// 用位运算实现减法
public static int multi(int a, int b) {
    int res = 0;
    while (b != 0) {
        if ((b & 1) != 0) {
            res = add(res, a);
        }
        a <<= 1;
        b >>>= 1;
    }
    return res;
}
Nach dem Login kopieren

运行一下代码,看下结果:

So verwenden Sie bitweise Operationen zur Implementierung der Multiplikation in Java

可以看到计算是正确的,而且还支持负数。

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSo verwenden Sie bitweise Operationen zur Implementierung der Multiplikation in Java. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

Verwandte Etiketten:
Quelle:yisu.com
Erklärung dieser Website
Der Inhalt dieses Artikels wird freiwillig von Internetnutzern beigesteuert und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Diese Website übernimmt keine entsprechende rechtliche Verantwortung. Wenn Sie Inhalte finden, bei denen der Verdacht eines Plagiats oder einer Rechtsverletzung besteht, wenden Sie sich bitte an admin@php.cn
Beliebte Tutorials
Mehr>
Neueste Downloads
Mehr>
Web-Effekte
Quellcode der Website
Website-Materialien
Frontend-Vorlage