位运算技巧

  1. 获得int型最大值
int getMaxInt(){
    return (1<<31)-1;//2147483647, 由于优先级关系,括号不可省略
}

另一种写法

int getMaxInt(){
	return ~(1 << 31);//2147483647
}

另一种写法

int getMaxInt(){//有些编译器不适用
	return (1 << -1) - 1;//2147483647
}

C语言中不知道int占几个字节时候

int getMaxInt(){
	return ((unsigned int) - 1) >> 1;//2147483647
}
  1. 获得int型最小值
int getMinInt(){
	return 1 << 31;//-2147483648
}

另一种写法

int getMinInt(){//有些编译器不适用
	return 1 << -1;//-2147483648
}
  1. 获得long类型的最大值

C语言版

long getMaxLong(){
	return ((unsigned long) - 1) >> 1;//2147483647
}

JAVA版

long getMaxLong(){
	return ((long)1 << 127) - 1;//9223372036854775807
}

获得long最小值,和其他类型的最大值,最小值同理.

  1. 乘以2运算
int mulTwo(int n){//计算n*2 
	return n << 1;
}
  1. 除以2运算
int divTwo(int n){//负奇数的运算不可用
	return n >> 1;//除以2
}
  1. 乘以2的m次方
int mulTwoPower(int n,int m){//计算n*(2^m)
	return n << m;
}
  1. 除以2的m次方
int divTwoPower(int n,int m){//计算n/(2^m)
	return n >> m;
}
  1. 判断一个数的奇偶性
boolean isOddNumber(int n){
	return (n & 1) == 1;
}
  1. 不用临时变量交换两个数(面试常考)

C语言版

void swap(int *a,int *b){	
	(*a) ^= (*b) ^= (*a) ^= (*b);	
}

通用版(一些语言中得分开写)

a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
  1. 取绝对值(某些机器上,效率比n>0  ?  n:-n 高)
// n>>31 取得n的符号,若n为正数,n>>31等于0,若n为负数,n>>31等于-1
// 若n为正数 n^0=0,数不变,若n为负数有n^-1 需要计算n和-1的补码,然后进行异或运算,
// 结果n变号并且为n的绝对值减1,再减去-1就是绝对值
int abs(int n){
    return (n ^ (n >> 31)) - (n >> 31);
}
  1. 取两个数的最大值(某些机器上,效率比a>b ? a:b高)

通用版

// 如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1
int max(int a,int b){
	return b & ((a-b) >> 31) | a & (~(a-b) >> 31);
}

C语言版

// 如果x<y x<y返回1,否则返回0,
// 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变
int max(int x,int y){
	return x ^ ((x ^ y) & -(x < y));
}
  1. 取两个数的最小值(某些机器上,效率比a>b ? b:a高)

通用版

// 如果a>=b,(a-b)>>31为0,否则为-1
int min(int a,int b){
	return a & ((a-b) >> 31) | b & (~(a-b) >> 31);
}

C语言版

// 如果x<y x<y返回1,否则返回0,
// 与0做与运算结果为0,与-1做与运算结果不变
int min(int x,int y){
	return y ^ ((x ^ y) & -(x < y));
}
  1. 判断符号是否相同
boolean isSameSign(int x, int y){ //有0的情况例外
	return (x ^ y) >= 0; // true 表示 x和y有相同的符号, false表示x,y有相反的符号。
}
  1. 计算2的n次方
int getFactorialofTwo(int n){//n > 0
	return 2 << (n-1);//2的n次方
}
  1. 判断一个数是不是2的幂
// 如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
// 所以做与运算结果为0
boolean isFactorialofTwo(int n){
	return n > 0 ? (n & (n - 1)) == 0 : false;
}
  1. 对2的n次方取余
// 如果是2的幂,n一定是100... n-1就是1111....
// 所以做与运算结果保留m在n范围的非0的位
int quyu(int m,int n){//n为2的次方
    return m & (n - 1);
}
  1. 求两个整数的平均值
int getAverage(int x, int y){
    return (x + y) >> 1; 
}

另一种写法

// (x^y) >> 1得到x,y其中一个为1的位并除以2,
// x&y得到x,y都为1的部分,加一起就是平均数了
int getAverage(int x, int y){
    return ((x ^ y) >> 1) + (x & y); 
} 

下面是三个最基本对二进制位的操作

  1. 从低位到高位,取n的第m位
int getBit(int n, int m){
	return (n >> (m-1)) & 1;
}
  1. 从低位到高位.将n的第m位置1
// 将1左移m-1位找到第m位,得到000...1...000
// n在和这个数做或运算
int setBitToOne(int n, int m){
	return n | (1 << (m-1));
}
  1. 从低位到高位,将n的第m位置0
// 将1左移m-1位找到第m位,取反后变成111...0...1111
// n再和这个数做与运算
int setBitToZero(int n, int m){
	return n & ~(1 << (m-1));
}

另附一些对程序效率上没有实质提高的位运算技巧,一些也是位运算的常识(面试也许会遇到)

计算n+1

-~n

计算n-1

~-n  

取相反数

~n + 1;

另一种写法

(n ^ -1) + 1;    
if(x == a) x = b; if(x == b) x = a;  

x = a ^ b ^ x;

sign函数,参数为n,当n>0时候返回1,n<0时返回-1,n=0时返回0

return !!n - (((unsigned)n >> 31) << 1);   

i+(~i)=-1

如果您知道实用的一行位运算技巧请留言,博主不胜感激,还有我总结的位运算难免有不健壮之处,请您多多批评。


扩展

  1. Matrix67: The Aha Moments
  2. Bit Twiddling Hacks

优秀程序员不得不知道的20个位运算技巧