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  • 位与&, 位或| ,位异或 ^ 总结

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    按位与运算符(&)

    参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。

    运算规则:0&0=0;  0&1=0;   1&0=0;    1&1=1;

          即:两位同时为“1”,结果才为“1”,否则为0

    例如:3&5  即 0000 0011& 0000 0101 = 00000001  因此,3&5的值得1。

     

    另,负数按补码形式参加按位与运算。

    “与运算”的特殊用途:

    (1)清零。如果想将一个单元清零,即使其全部二进制位为0,只要与一个各位都为零的数值相与,结果为零。

     

    (2)取一个数中指定位

    方法:找一个数,对应X要取的位,该数的对应位为1,其余位为零,此数与X进行“与运算”可以得到X中的指定位。

    例:设X=10101110,

       取X的低4位,用 X & 0000 1111 = 00001110 即可得到;

       还可用来取X的2、4、6位。

     

    按位或运算符(|)

    参加运算的两个对象,按二进制位进行“或”运算。

    运算规则:0|0=0;  0|1=1;  1|0=1;   1|1=1;

         即 :参加运算的两个对象只要有一个为1,其值为1。

    例如:3|5 即 00000011 | 0000 0101 = 00000111  因此,3|5的值得7。 

     

    另,负数按补码形式参加按位或运算。

    “或运算”特殊作用:

    (1)常用来对一个数据的某些位置1。

    方法:找到一个数,对应X要置1的位,该数的对应位为1,其余位为零。此数与X相或可使X中的某些位置1。

    例:将X=10100000的低4位置1 ,用X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

    异或运算符(^)

    参加运算的两个数据,按二进制位进行“异或”运算。

    运算规则:0^0=0;  0^1=1;  1^0=1;   1^1=0;

       即:参加运算的两个对象,如果两个相应位为“异”(值不同),则该位结果为1,否则为0。

     

    “异或运算”的特殊作用:

    (1)使特定位翻转找一个数,对应X要翻转的各位,该数的对应位为1,其余位为零,此数与X对应位异或即可。

    例:X=10101110,使X低4位翻转,用X ^0000 1111 = 1010 0001即可得到。

     

    (2)与0相异或,保留原值 ,X ^ 00000000 = 1010 1110。

    下面重点说一下按位异或,异或其实就是不进位加法,如1+1=0,,0+0=0,1+0=1。

    异或的几条性质:

    1、交换律

    2、结合律(即(a^b)^c == a^(b^c))

    3、对于任何数x,都有x^x=0,x^0=x

    4、自反性:  a^b^b=a^0=a;

    异或运算最常见于多项式除法,不过它最重要的性质还是自反性:A XOR B XOR B = A,即对给定的数A,用同样的运算因子(B)作两次异或运算后仍得到A本身。这是一个神奇的性质,利用这个性质,可以获得许多有趣的应用。 例如,所有的程序教科书都会向初学者指出,要交换两个变量的值,必须要引入一个中间变量。但如果使用异或,就可以节约一个变量的存储空间: 设有A,B两个变量,存储的值分别为a,b,则以下三行表达式将互换他们的值 表达式 (值) :

    a=a^b;

    b=b^a;

    a=a^b;

    应用举例1:

    1-1000放在含有1001个元素的数组中,只有唯一的一个元素值重复,其它均只出现
    一次。每个数组元素只能访问一次,设计一个算法,将它找出来;不用辅助存储空
    间,能否设计一个算法实现?

    解法一、显然已经有人提出了一个比较精彩的解法,将所有数加起来,减去1+2+...+1000的和。
    这个算法已经足够完美了,相信出题者的标准答案也就是这个算法,唯一的问题是,如果数列过大,则可能会导致溢出。
    解法二、异或就没有这个问题,并且性能更好。
    将所有的数全部异或,得到的结果与1^2^3^...^1000的结果进行异或,得到的结果就是重复数。

    应用举例2(综合&和^):(题目链接:http://gdutcode.sinaapp.com/problem.php?cid=1051&pid=7)

    一系列数中,除两个数外其他数字都出现过两次,求这两个数字,并且按照从小到大的顺序输出.例如 2 2 1 1 3 4.最后输出的就是3 和4

    #include <cstdio>
    #include <algorithm>
    #include <iostream>
    #include <cstring>
    using namespace std;
    #define N 1000010
    int a[N];
     
    int main()
    {
        //freopen("why.in", "r", stdin);
        //freopen("why.out", "w", stdout);
        int t;
        scanf("%d", &t);
        while(t--) {
            int n;
            scanf("%d", &n);
            int x = 0;
            for(int i = 1; i <= n; i++) {
                scanf("%d", &a[i]); x ^= a[i];
            }
            int num1 = 0, num2 = 0;
            int tmp = 1;
            while(!(tmp & x)) tmp <<= 1;
            cout<<tmp<<endl;
            for(int i = 1; i <= n; i++) {
                if(tmp & a[i]) num1 ^= a[i];
                else num2 ^= a[i];
            }
            printf("%d %d
    ", min(num1, num2), max(num1, num2));
        }
        return 0;
    }

    左移运算符(<<)

    将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。

    例:a = a<< 2将a的二进制位左移2位,右补0,

    左移1位后a = a *2; 

    若左移时舍弃的高位不包含1,则每左移一位,相当于该数乘以2。

    右移运算符(>>)

    将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。

    操作数每右移一位,相当于该数除以2。

    例如:a = a>> 2 将a的二进制位右移2位,

    左补0 or 补1得看被移数是正还是负。

     总结

    3 & 5  首先转换成二进制, 然后计算

    按位与 &

    11, 其他的为0

    按位或 !

    00,其他为1

    异或 ^

    相同为真,不同为假

    左移 运算符 << 

      a << b   == > a *^b 次方,  注意边界  如果b>32 

    B % 32 = t , a << t; 32为机器下

    右移 >> 

    A >> b      == >> a / 2 ^b 次方   

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