Java中的位运算有七种：
<< 左移
>> 右移
>>> 无符号右移
& 位与
| 位或
~ 位非
^ 位异或其中位非（~）是一元运算符，其他六个都是二元运算符。
这些位运算符都是作用在二进制的数上的，先列一个表描述一下这几种位运算符：
下面来一一介绍一下这几种位运算符
位运算符介绍
1、<< 左移
两个左尖括号表示左移运算符，运算符规则是：各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0。
例如：6 << 2 = 24
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 -> 6
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100 -> 6 << 2 = 24- 我们将6的二进位向左移动两位，低位补上两个0，高位丢弃，得出来的结果就是24。
左移常被用来做 * (2 ^ n)的运算，因为直接基于二进制运算，所以左移效率比 * (2 ^ n)高。
2、>> 右移
两个右尖括号表示右移运算符，运算符规则是：各二进位全部右移若干位，正数高位补0，负数高位补1，低位丢弃。
例如: 12 >> 2 = 3
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 -> 12
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 12 >> 2 = 3- 因为12是正数，右移过程中高位补上两个0，低位丢弃，得出来的结果就是3。
例如：-12 >> 2 = -3
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 -> -12
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 -> -12 >> 2 = -3- 因为-12是负数，右移过程中高位补上两个1，低位丢弃，得出来的结果就是-3。
右移常被用来做 / (2 ^ n)的运算，因为直接基于二进制运算，所以右移效率比 / (2 ^ n)高。
3、>>> 无符号右移
三个右尖括号表示无符号右移运算符，运算符规则是：各二进位全部右移若干位，高位补0，低位丢弃。
例如: 12 >>> 2 = 3
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100 -> 12
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 12 >>> 2 = 3- 我们将12的二进位向右移动两位，高位补上两个0，低位丢弃，得出来的结果就是24。
例如：-12 >>> 2 = 1073741821
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 -> -12
0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 -> -12 >> 2 = 1073741821- 我们将-12的二进位向右移动两位，高位补上两个0，低位丢弃，得出来的结果就是1073741821。
4、& 位与
运算规则是：当运算符两边相同位置都是1时，结果返回1，其他情况都返回0。
例如：3 & 5 = 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 3
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 -> 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 -> 3 & 5 = 1- 其中3和5的只有第一位共同为1，所以3 & 5 = 1。
5、| 位或
运算规则是：当运算符两边相同位置都是0时，结果返回0，其他情况都返回1。
例如：3 | 5 = 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 3
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 -> 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 -> 3 \| 5 = 7- 其中3和5的第一到第三位都有不为0的，所以 3 | 5 = 7。
6、~ 位非
运算规则是：将运算符后二进制数反转，0变1，1变 。
例如：~ 3 = -4
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 3
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 -> ~ 3 = -4- 将3的所有二进制位全部反转，所以~ 3 = -4。
7、^ 位异或
运算规则是：当运算符两边相同位置都是相同，结果返回0，不相同时返回1。
例如：3 ^ 5 = 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 -> 3
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 -> 5
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 -> 3 ^ 5 = 6- 其中3和5的第一和第三位不相同，所以 3 ^ 5 = 6。
位运算符使用技巧
1、判断奇偶数
我们可以利用 & 运算符的特性，来判断二进制数第一位是0还是1。
用if ((a & 1) == 0) 代替 if (a % 2 == 0)来判断a是不是偶数。
2、交换两个数
借助临时变量
通常我们交换两个数会使用一个临时变量来帮忙：
int temp = a;
a = b;
b = temp;借助累加和
如果考虑到内存，不希望使用临时变量（其实就是为了炫酷），可以这样实现：
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;从数学角度来分析一下（这个解释很违和，需要在一个频道才能看懂）：
- 第一步：a = a + b
- 第二步：b = a - b = (a + b) - b = a
- 第三步：a = a - b = (a + b) - b = (a + b) - a = b
使用 ^ 位运算符
如果想要更炫酷一点可以使用 ^ 来帮忙实现：
先来了解一下 ^ 的几个特性：
- a ^ a = 0
- a ^ 0 = a
- (a ^ b) ^ c = a ^ (b ^ c)
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;从数学角度来分析一下这个解释也很违和，需要在一个频道才能看懂）：
- 第一步：a = a ^ b
- 第二步：b = a ^ b = (a ^ b) ^ b = a ^ (b ^ b) = a ^ 0 = a
- 第三步：a = a ^ b = (a ^ b) ^ b = (a ^ a) ^ b = b ^ 0 = b
3、取余
其实取余算法和上面的判断奇偶数原理是一样的。
比如说我们要让a对16进行取余，那么就可以让 a & 15 得出来的结果就是余数。
可以看出15的二进制表示为：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111所以 a & 15 返回值就是a二进制的最低四位，也就是 a & 15 = a / 16。
使用 & 来进行取余的算法比使用 / 效率高很多，虽然只能对2^n的数值进行取余计算，但是在JDK源码中也是经常被使用到，比如说HashMap中判断key在Hash桶中的位置。
4、生成第一个大于a的满足2^n的数
这个标题可能显得不那么容易理解，下面结合场景来解释一下。
在HashMap中我们需要生成一个Hash桶，用来存储键值对（或者说存储链表）。
当我们查询一个key的时候，会计算出这个key的hashCode，然后根据这个hashCode来计算出这个key在hash桶中的落点，由于上面介绍的使用 & 来取余效率比 / 效率高，所以HashMap中根据hashCode计算落点使用的是 & 来取余。
使用 & 取余有一个局限性就是除数必须是2^n，所以hash桶的size必须是2^n。
由于HashMap的构造器支持传入一个初始的hash桶size，所以HashMap需要对用户传入的size进行处理，生成一个第一个大于size的并且满足2^n的数。
这个算法的使用场景介绍完毕了，那么再来看一下算法实现：
循环判断
public static final int tableSizeFor(int cap) {
int size = 1;
while (size < cap) {
size *= 2;
}
return size;
}| 运算符实现
public static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}HashMap就是使用这个算法来修改用户使用构造器传进来的size的，这个算法是使用移位和或结合来实现的，性能上比循环判断要好。
5、其他简单应用
- 求相反数： ~a + 1
- 求绝对值： a >> 31 == 0 ? a : (~a + 1)
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