Java 바이너리 연산에 대한 자세한 설명(파워 노드 배열)

이 기사에서는 시프트, 비트 연산연산자 및 기타 관련 지식 포인트를 포함한 Java 바이너리 연산 기술을 소개합니다. 관심 있는 친구들이 참고할 수 있습니다. .

Shift

비트 연산의 대부분의 연산은 왼쪽 Shift와 오른쪽 Shift입니다. Java에서는 << 및 >> 두 연산자에 해당합니다. 예는 다음과 같습니다.

/* 00000001 << 1 = 00000010 */
1 << 1 == 2 
/* 00000001 << 3 = 00001000 */
1 << 3 == 8
/* 11111111 11111111 11111111 11110000 >> 4 = 11111111 11111111 11111111 11111111 */
0xFFFFFFF0 >> 4 == 0xFFFFFFFF 
/* 00001111 11111111 11111111 11111111 >> 4 = 00000000 11111111 11111111 11111111 */
0x0FFFFFFF >> 4 == 0x00FFFFFF

참고: 오른쪽으로 이동하는 것은 부호 있는 연산자입니다. 많은 언어와 마찬가지로 Java는 가장 높은 비트를 사용하여 양수와 음수 값을 나타내며 음수의 가장 높은 비트는 항상 1입니다. 1로 시작하는 이진수는 이동 후에도 1로 시작하고, 0으로 시작하는 이진 트리는 이동 후에도 여전히 0으로 시작합니다. 따라서 주의하세요. Java는 정수에 대해 비트 연산을 수행할 수 있습니다.

"부호 없는 오른쪽 시프트"라는 세 번째 연산자를 사용할 수 있습니다. 연산자: >>> 비트에 서명하고 항상 "0"으로 채웁니다.

/* 10000000 00000000 00000000 00000000 >>> 1 = 01000000 00000000 00000000 00000000 */
0x80000000 >>> 1 == 0x40000000
/* 10000000 00000000 00000000 00000000 >> 1 = 11000000 00000000 00000000 00000000 */
0x80000000 >> 1 == 0xC0000000

가장 큰 용도 중 하나는 2의 거듭제곱을 빠르게 구하는 것입니다. 1을 왼쪽으로 1비트 이동하면 2, 2비트를 이동하면 4, 3비트를 이동하면 8... 마찬가지로 오른쪽으로 1비트 이동하면 숫자를 2로 나누는 것과 같습니다.

또 다른 용도는 마스크를 만드는 것입니다. 비트 마스크는 이진수의 특정 비트를 마스크하거나 수정하는 데 사용할 수 있습니다. 이에 대해서는 다음 섹션에서 자세히 설명합니다.

00001000의 마스크를 생성하려는 경우 코드는 매우 간단합니다.

int bitmask = 1 << 3;

비트 연산자를 사용하여 더 복잡한 마스크를 생성할 수 있습니다. 비트 연산에 대해서도 다음 섹션에서 설명합니다. .

비트 연산 연산자

다음은 Java의 일반적인 비트 연산자 4가지입니다.

• ℓ ~ – 비트 부정

• ℓ & – 비트 AND

• ℓ ~ – 비트 XOR

• ℓ – 비트별 OR

• ℓ 간단한 적용은 다음과 같다(단순화를 위해 바이너리만 표시)

1010 & 0101 == 0000
1100 & 0110 == 0100
1010 | 0101 == 1111
1100 | 0110 == 1110
~1111 == 0000
~0011 == 1100
1010 ^ 0101 == 1111
1100 ^ 0110 == 1010

예를 들어, 다른 비트에 영향을 주지 않고 "OR" 연산을 통해 이진수의 지정된 비트를 1로 "설정"할 수 있습니다.

10000001 | 00100000 = 10100001 /* 第五位设为1 */
10000001 | 1 << 5 = 10100001 /* 同样作用 */
00000000 | 1 << 2 | 1 << 5 = 00100100

선택적으로 특정 비트를 0으로 설정하려면 모두 1이지만 특정 비트가 0으로 설정된 숫자를 AND하면 됩니다.

01010101 & ~(1<<2) == 01010101 & 11111011 == 01010001

비트 순서 정보

가장 높은 비트가 왼쪽에 있다고 가정:

10010110
^   ^
|   |------- 第 0 位
|
|-------------- 第 7 位

bit 값에 유의하세요. 0은 2^0, 첫 번째 비트는 2^1,..., 7번째 비트의 값은 2^7입니다.

ParseInt 사용

코드에서 이진수를 조작하는 편리한 방법은 Integer.parseInt() 메서드를 사용하는 것입니다. Integer.parseInt(“101″,2)는 이진수 101을 십진수(5)로 변환하는 것을 나타냅니다. 즉, 이 방법을 사용하면 for 루프에서 이진수를 사용할 수도 있습니다.

/* 从5到15的循环 */
for (int b = Integer.parseInt("0101",2); b <= Integer.parseInt("1111",2); b++) {
  /* 做些什么 */
}

비트 읽기 및 쓰기

제안: 바이너리 비트(비트)를 스트림으로 변환하고 읽고 쓰는 클래스를 구현하세요. Java의 스트림은 바이트에서만 작동할 수 있으므로 Java의 입력 및 출력 스트림을 사용하지 마세요. "다음 N 비트 제공" 및 "포인터를 M 비트 앞으로 이동" 기능이 매우 유용하다는 것을 알게 될 것입니다. 예를 들어, 가장 긴 허프만 코드의 길이를 결정하는 데 충분한 데이터를 읽을 수 있습니다. 방금 읽은 허프만 코드의 실제 길이를 얻으면 해당 길이만큼 포인터를 앞으로 이동할 수 있습니다. 이러한 클래스는 비트 연산의 추악한 측면을 친숙한 코드 블록으로 나눌 수 있습니다.

마찬가지로 속도를 추구한다면 의외로 테이블 조회가 매우 강력하다는 것을 알게 될 것입니다. 0으로 시작하는 허프만 코드가 있고 다른 코드는 모두 길이가 3이고 1로 시작하는 경우 이는 8(2^3)개의 항목을 담을 수 있는 테이블이 필요하다는 의미입니다. 이렇게:

char code[8];
int codelen[8];
code[0] = 'a'; codelen[0] = 1;
code[1] = 'a'; codelen[1] = 1;
code[2] = 'a'; codelen[2] = 1;
code[3] = 'a'; codelen[3] = 1;
code[4] = 'b'; codelen[4] = 3;
code[5] = 'c'; codelen[5] = 3;
code[6] = 'd'; codelen[6] = 3;
code[7] = 'e'; codelen[7] = 3;

두 번 검색하면 찾고 있는 캐릭터를 찾을 수 있고, 다음 캐릭터가 얼마나 앞에 있는지도 알 수 있습니다. 이는 모든 문자를 찾기 위해 반복해서 반복하는 것보다 훨씬 비용 효율적이며 더 많은 메모리를 절약합니다.

위 내용은 Java 바이너리 연산에 대한 자세한 설명(파워 노드 배열)의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!