位運算因為是CPU直接支持的操作指令，也是基于二進制的操作，所以具有相當高的效率，在一些場合，合理應用位運算將具有很高的性能。通常在一些加密算法，圖型算法中都會使用到位運算。

移位運算符

運算符含義例子

<<	左移運算符，將運算符左邊的對象向左移動運算符右邊指定的位數（在低位補0）	x<<3
>>	“有符號”右移運算 符，將運算符左邊的對象向右移動運算符右邊指定的位數。使用符號擴展機制，也就是說，如果值為正，則在高位補0，如果值為負，則在高位補1.	x>>3
>>>	“無符號”右移運算 符，將運算符左邊的對象向右移動運算符右邊指定的位數。采用0擴展機制，也就是說，無論值的正負，都在高位補0.	x>>>3

對于java移位運算的總結

對于左移運算，每左移一個位，高階位都被移出（并且丟棄），并用0填充右邊。這意味著當左移的運算數是int 類型時，每移動1位，它的第31位就要被移出并且丟棄；當左移的運算數是long 類型時，每移動1位它的第63位就要被移出并且丟棄。

左移都可以使原來的操作數翻倍，程序員們經常使用這個辦法來進行快速的2 的乘法。但是你要小心，如果你將1移進高階位（31或63位），那么該值將變為負值。

在對byte 和short類型的值進行移位運算時 , Java將自動把這些類型擴大為 int 型，而且，移位后的值也是int 型;如果左移不超過31位，原來對應各位的值不會丟棄。但是，如果你對一個負的byte 或者short類型的值進行移位運算，它被擴大為int 型后，它的符號也被擴展，結果的高位就會被1填充。因此，為了得到正確的結果，你就要舍棄得到結果的高位。這樣做的最簡單辦法是將移位運算的結果再轉換成byte 型 。

每右移一次，就相當于將該值除以2并且舍棄了余數。你可以利用這個特點將一個整數進行快速的2的除法。當然，你一定要確保你不會將該數原有的任何一位移出。

無符號右移（>>>）與右移的區別：

• 每一次右移，>>運算符總是自動地用它的先前最高位的內容補它的最高位。這樣做保留了原值的符號

• 無符號移動總是在高位（最左邊）補0。

與C、C++不同,Java中沒有無符號型整數,而且明確規定了整型和浮點型數據所占的內存字節數,這樣就保證了安全性、魯棒性和平臺無關性。

roundUpToPowerOfTwo(int i)

獲取大于等于 某個整數 并且是 2 的冪數的整數

public static int roundUpToPowerOfTwo(int i) {i--; // If input is a power of two, shift its high-order bit right.// "Smear" the high-order bit all the way to the right.i |= i >>> 1;i |= i >>> 2;i |= i >>> 4;i |= i >>> 8;i |= i >>> 16;return i + 1; }

可以看到這個算法進行了 5 次移位操作，乍一看，一臉懵逼，這是在干嘛？

細細一想啊，我現在要獲取一個是 2 的冪數的整數，那其二進制的表現形式就是其最高位為1 ，低位全部為 0；或者其低位全部為 1，只需再對其加 1，即可變成 2 的倍數。

舉個例子：

1000 0000
0100 0000 // 無符號右移一位
1100 0000 // 上面兩個執行或操作的結果

1100 0000
0011 0000 // 無符號右移二位
1111 0000 // 上面兩個執行或操作的結果

1111 0000
0000 1111 // 無符號右移三位
1111 1111 // 上面兩個執行或操作的結果

其實我們只需將我們的關注點放置其元素為1的最高位上，執行右移操作，緊接著是或操作，最后的結果就是將高位的1，向后涂抹 （smear），全部變為1。

移位5次的原因在于 Java 中的整數是32位的，正好是2的 5次方。

算法剛開始的減一操作，則是為了防止剛開始傳入的數字便是 2 的冪數。用來保證最終的結果是大于等于傳入的參數的值。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java数据结构和算法：位运算的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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