參考鏈接： 交換兩個(gè)字符串，而無(wú)需在Java中使用第三個(gè)用戶定義的變量

前言：好久沒(méi)有寫(xiě)博客，最近一年感覺(jué)真是好忙，各種做不完的工作。相信很多上班族都會(huì)有這種感覺(jué)。最近對(duì)NFC進(jìn)行寫(xiě)卡操作，需要計(jì)算一個(gè)校驗(yàn)位。一般情況下，校驗(yàn)位多數(shù)是由前幾個(gè)字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算所得。?

??

現(xiàn)在我就先說(shuō)一下我使用的場(chǎng)景：?

把一個(gè)16字節(jié)的數(shù)據(jù)寫(xiě)到CPU卡（如交通卡）里面，最后一字節(jié)是校驗(yàn)碼---前十五字節(jié)異或。?

我開(kāi)始從網(wǎng)上找了一些別人寫(xiě)的算法發(fā)現(xiàn)計(jì)算后結(jié)果不對(duì)，或者就是寫(xiě)的太復(fù)雜了，于是自己就寫(xiě)了一個(gè)，感覺(jué)也比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)在分享給大家，希望一起交流一下。?

第一節(jié)：什么是異或運(yùn)算（主要摘自百度百科，熟悉的童靴可以跳過(guò)）?

定義：?

?

?

?異或，英文為exclusive OR，或縮寫(xiě)成xor

?

?

?異或（xor）是一個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算符。它應(yīng)用于邏輯運(yùn)算。異或的數(shù)學(xué)符號(hào)為“⊕”，計(jì)算機(jī)符號(hào)為“xor”。其運(yùn)算法則為：

?

?

?a⊕b = (?a ∧ b) ∨ (a ∧?b)

?

?

?如果a、b兩個(gè)值不相同，則異或結(jié)果為1。如果a、b兩個(gè)值相同，異或結(jié)果為0。

?

?

?異或也叫半加運(yùn)算，其運(yùn)算法則相當(dāng)于不帶進(jìn)位的二進(jìn)制加法：二進(jìn)制下用1表示真，0表示假，則異或的運(yùn)算法則為：0⊕0=0，1⊕0=1，0⊕1=1，1⊕1=0（同為0，異為1），這些法則與加法是相同的，只是不帶進(jìn)位。

?

?

?異或略稱為XOR、EOR、EX-OR

?

?

?程序中有三種演算子：XOR、xor、⊕。

?

?

?使用方法如下

?

?

?z = x ⊕ y

?

?

?z = x xor y

?

運(yùn)算規(guī)則：?

?

?

?

?1. a ⊕ a = 0

?

?

?2. a ⊕ b = b ⊕ a

?

?

?3. a ⊕b ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c;

?

?

?4. d = a ⊕ b ⊕ c 可以推出 a = d ⊕ b ⊕ c.

?

?

?5. a ⊕ b ⊕ a = b.

?

?

?6.若x是二進(jìn)制數(shù)0101，y是二進(jìn)制數(shù)1011

?

?

?則x⊕y=1110

?

?

?只有在兩個(gè)比較的位不同時(shí)其結(jié)果是1，否則結(jié)果為0

?

?

?即“兩個(gè)輸入相同時(shí)為0，不同則為1”！

?

?

??

?

邏輯：?

?

?

?

?邏輯表達(dá)式：F=AB’⊕A’B（（AB’⊕A’B）’=AB⊙A’B’，⊙為“同或”運(yùn)算）

?

?

?異或邏輯的真值表如圖1所

?

?

? 示，其邏輯符號(hào)如圖2所示。異或邏輯的關(guān)系是：當(dāng)AB不同時(shí)，輸出P=1；當(dāng)AB相同時(shí)，輸出P=0。“⊕”是異或運(yùn)算符號(hào)，異或邏輯也是與或非邏輯的組合，其邏輯表達(dá)式為：

?

?

?P=A⊕B

?

?

?由圖1可知，異或運(yùn)算的規(guī)則是

?

?

?0⊕0=0,0⊕1=1

?

?

?1⊕0=1,1⊕1=0

?

?

?口訣：相同取0，相異取1

??

?

?

?事實(shí)上，XOR 在英文里面的定義為either one (is one), but not both， 也即只有一個(gè)為真（1）時(shí)，取真（1）。

?

作用：?

?

?

?

?在計(jì)算機(jī)中普遍運(yùn)用，異或(xor)的邏輯符號(hào)一般用xor，也有用⊕的：

?

?

?真⊕假=真

?

?

?假⊕真=真

?

?

?假⊕假=假

?

?

?真⊕真=假

?

?

?或者為：

?

?

?True ⊕ False = True

?

?

?False ⊕ True = True

?

?

?False ⊕ False = False

?

?

?True ⊕ True = False

?

?

?部分計(jì)算機(jī)語(yǔ)言用1表示真，用0表示假，所以兩個(gè)字節(jié)按位異或如下

?

? ?

? ??

? ? ?00000000

? ? ??

? ??

? ? ?xor

? ? ??

? ??

? ? ?00000000

? ? ??

? ??

? ? ?----------------------------------

? ? ? ??

? ??

? ? ?00000000

? ? ??

?

?============我是分界線1============

?

?

?下面是兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)值進(jìn)行異或計(jì)算：

?

? ?

? ??

? ? ?11111111

? ? ??

? ??

? ? ?xor

? ? ??

? ??

? ? ?00000000

? ? ??

? ??

? ? ?----------------------------

? ? ? ??

? ??

? ? ?11111111

? ? ??

?

?============我是分界線2============

?

?

?現(xiàn)實(shí)中用的都是十進(jìn)制的數(shù)值，那么我們來(lái)看一看兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)值是怎么進(jìn)行異或計(jì)算：

?

?

?5 ⊕ 2 = ？

?

?

?1.進(jìn)行異或計(jì)算前會(huì)把數(shù)值都轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的：

?

?

?5和2轉(zhuǎn)為二進(jìn)制分別為：0101 、0010

?

? ?

? ??

? ? ?0101

? ? ??

? ??

? ? ?xor

? ? ??

? ??

? ? ?0010

? ? ??

? ??

? ? ?----------------------------

? ? ? ??

? ??

? ? ?0111

? ? ??

?

?2.再把結(jié)果 0111 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的：7

?

?

?3.所以 5 ⊕ 2 = 7

?

巧用：?

?

?

?

?與其它語(yǔ)言不同，C語(yǔ)言和C++語(yǔ)言的異或不用xor，而是用“^”，鍵入方式為Shift+6。（而其它語(yǔ)言的“^”一般表示乘方）

?

?

?若需要交換兩個(gè)變量的值，除了通常使用的借用中間變量進(jìn)行交換外，還可以利用異或，僅使用兩個(gè)變量進(jìn)行交換，如：

?

?

??

? ?

? ? ? ?

? ? ? ?1

? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ?2

? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ?3

? ? ? ??

? ? ? ?

? ? ? ??

? ? ? ? a=a^b;

? ? ? ??

? ? ? ??

? ? ? ? b=b^a;

? ? ? ??

? ? ? ??

? ? ? ? a=a^b;

? ? ? ??

? ? ? ??

??

?

?

?詳解：

?

?

??

? ?

? ? ? ?

? ? ? ?1

? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ?2

? ? ? ?

? ? ? ?

? ? ? ?3

? ? ? ??

? ? ? ?

? ? ? ??

? ? ? ? a1=a^b

? ? ? ??

? ? ? ??

? ? ? ? b=a1^b

? ? ? ??

? ? ? ??

? ? ? ? a=a1^b=a1^(a1^b)=a1^a1^b=b

? ? ? ??

? ? ? ??

??

?

?

?注意：

?

?

??

? ?

? ? ? ?

? ? ? ?1

? ? ? ??

? ? ? ?

? ? ? ??

? ? ? ? a=a^b^(b=a);//此類形式是不正確的UB行為，在不同編譯器中會(huì)有不同的結(jié)果，切勿使用

? ? ? ??

? ? ? ??

??

?

?

?這樣就完成了a與b的交換。

?

?

?綜上：同一變量與另一變量和其異或值異或等于自身。

?

?

?用例：可使用于加密算法某一環(huán)節(jié)或更多環(huán)節(jié)，使算法更復(fù)雜，不易被破解，安全性更高。[1]?

?

第二節(jié)：用java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)：?

?

??

?

private static String xor(String strHex_X,String strHex_Y){?

? ? ? ? ? ? //將x、y轉(zhuǎn)成二進(jìn)制形式?

? ? ? ? ? ? String anotherBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_X,16));?

? ? ? ? ? ? String thisBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_Y,16));?

? ? ? ? ? ? String result = "";?

? ? ? ? ? ? //判斷是否為8位二進(jìn)制，否則左補(bǔ)零?

? ? ? ? ? ? if(anotherBinary.length() != 8){?

? ? ? ? ? ? for (int i = anotherBinary.length(); i <8; i++) {?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? anotherBinary = "0"+anotherBinary;?

? ? ? ? ? ? ? ? }?

? ? ? ? ? ? }?

? ? ? ? ? ? if(thisBinary.length() != 8){?

? ? ? ? ? ? for (int i = thisBinary.length(); i <8; i++) {?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? thisBinary = "0"+thisBinary;?

? ? ? ? ? ? ? ? }?

? ? ? ? ? ? }?

? ? ? ? ? ? //異或運(yùn)算?

? ? ? ? ? ? for(int i=0;i<anotherBinary.length();i++){?

? ? ? ? ? ? //如果相同位置數(shù)相同，則補(bǔ)0，否則補(bǔ)1?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(thisBinary.charAt(i)==anotherBinary.charAt(i))?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result+="0";?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else{?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? result+="1";?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }?

? ? ? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? ? ? Log.e("code",result);

? ? ? ? ? ? return Integer.toHexString(Integer.parseInt(result, 2));?

? ? ? ? }?

注意：以上方法是針對(duì)一個(gè)十六進(jìn)制字符串一字節(jié)之間的異或運(yùn)算，如對(duì)十五字節(jié)的十六進(jìn)制字符串異或運(yùn)算：1312f70f900168d900007df57b4884?

先進(jìn)行拆分：13 12 f7 0f 90 01 68 d9 00 00 7d f5 7b 48 84?

13 xor 12-->1?

1 xor f7-->f6?

f6 xor 0f-->f9?

....?

62 xor 84-->e6?

即，得到的一字節(jié)校驗(yàn)碼為：e6?

補(bǔ)充，給一些朋友增加了一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)用方法，僅供參考：?

?

public String checkcode_0007(String para){

? ? ? ? ?String[] dateArr = new String[15];

? ? ? ? ?try {

? ? ? ? ? ? ?dateArr[0] = para.substring(0, 2);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[1] = para.substring(2, 4);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[2] = para.substring(4, 6);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[3] = para.substring(6, 8);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[4] = para.substring(8, 10);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[5] = para.substring(10, 12);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[6] = para.substring(12, 14);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[7] = para.substring(14, 16);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[8] = para.substring(16, 18);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[9] = para.substring(18, 20);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[10] = para.substring(20, 22);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[11] = para.substring(22, 24);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[12] = para.substring(24, 26);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[13] = para.substring(26, 28);

? ? ? ? ? ? ?dateArr[14] = para.substring(28, 30);

? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? // TODO: handle exception

? ? ? ? }

? ? ? ? String code = "";

? ? ? ? for (int i = 0; i < dateArr.length-1; i++) {

? ? ? ? ? ? if(i == 0){

? ? ? ? ? ? ? ? code = xorString(dateArr[i], dateArr[i+1]);

? ? ? ? ? ? }else{

? ? ? ? ? ? ? ? code = xorString(code, dateArr[i]);

? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }

? ? ? ? return code;

}然后再主函數(shù)或者其他方法里面調(diào)用：?

?

?

String code = checkcode_0007("1312f70f900168d900007df57b4884");code就是獲取的校驗(yàn)碼了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[转载] 用Java语言实现对十六进制字符串异或运算的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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