位运算的常见技巧

1.利用或操作 | 和空格将英文字符转换为小写

@Test
public void test() {
    
    
    System.out.println(('a' | ' ') == 'a');//true
    System.out.println(('A' | ' ') == 'a');//true
}

2.利用与操作 & 和下划线将英文字符转换为大写

@Test
public void test02(){
    
    
    System.out.println(('b' & '_') == 'B');//true
    System.out.println(('B' & '_') == 'B');//true
}

3. 利用异或操作 ^ 和空格进行英文字符大小写互换

@Test
public void test03(){
    
    
    System.out.println(('d' ^ ' ') == 'D');//true
    System.out.println(('D' ^ ' ') == 'd');//true
}

4.判断两个数是否异号

@Test
public void test04(){
    
    
    int x = -1, y = 2;
    boolean f = ((x ^ y) < 0); // true

    int xx = 3, yy = 2;
    boolean flag = ((xx ^ yy) < 0); // false
}

5.不用临时变量交换两个数

@Test
public void test05() {
    
    
    int a = 1, b = 2;
    a ^= b;
    b ^= a;
    a ^= b;
    System.out.println("a="+a+",b="+b);
    // 现在 a = 2, b = 1
}

6.算法常用操作

n&(n-1) 这个操作是算法中常见的，作用是消除数字 n 的二进制表示中的最后一个 1。
在这里插入图片描述

其核心逻辑就是，n - 1 一定可以消除最后一个 1，同时把其后的 0 都变成 1，这样再和 n 做一次 & 运算，就可以仅仅把最后一个 1 变成 0 了。

7. 判断一个数是不是 2 的指数

一个数如果是 2 的指数，那么它的二进制表示一定只含有一个 1：

2^0 = 1 = 0b0001
2^1 = 2 = 0b0010
2^2 = 4 = 0b0100

如果使用位运算技巧就很简单了（注意运算符优先级，括号不可以省略）：

public boolean isPowerOfTwo(int n) {
    
    
    if (n < 0) {
    
    
        return false;
    }
    return (n & (n - 1)) == 0;
}

8.查找只出现一次的元素

一个数和它本身做异或运算结果为 0，即 a ^ a = 0；一个数和 0 做异或运算的结果为它本身，即 a ^ 0 = a。

对此，我们只要把所有数字进行异或，成对儿的数字就会变成 0，落单的数字和 0 做异或还是它本身，所以最后异或的结果就是只出现一次的元素：

public int singleNumber(int[] arr) {
    
    

    int result = 0;
    for (int data : arr) {
    
    
        result ^= data;
    }
    return result;
}

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