前言

有一天你要去面試，你信心滿滿，什么資料庫索引優化，jvm記憶體管理你都倒背如流，和你一起面試的還有一個看上去非常年輕像畢業的學生，你對他不屑一顧，見了面試官，你已經準備好了應付他的難題，只見面試官微微一笑：“請問現在有兩個int變數a，b，在不創建新變數的情況下，如何交換他們的值呢？”你有點懵逼，在紙上思前上去也毫無頭緒，難道不創建新變數還能交換值？只見那位學生微微一笑，提筆寫了幾下便交給面試官，只見面試官滿意的點點頭，而你卻尷尬地坐在原地（欲知后事請往下看）

目錄

前言

1.什么是位運算?

2.位運算有那些？

1.按位與&

2.按位或 |

3.異或^

前言解答：

4.取反運算子~與左右移運算子<< >>

2.位運算的技巧（干活）

1.干貨一：消去X二進制位的最后一位1

2.快速判斷是否是2的冪，

3.判斷一個數的二進制位有幾個1

4.找出重復陣列中，唯一一個不重復的數字

1.什么是位運算?

首先，我們要知道，我們地計算機存盤資料的形式都是二進制，就是所有的東西他都是轉化位二進制來保存，而二進制只有0和1兩個數字，我們的位運算就是在二進制的基礎上進行運算，它是一個二元運算子，就是對兩個資料進行操作，它是編程語言中最難最復雜的運算，所以專門用一篇文章講解，如果你還沒了解其他的運算，推薦看看我的這篇文章，非常適合新手

搞定編程語言所有基礎運算（圖解，詳細代碼）

2.位運算有那些？

1.按位與&

按位與的符號與我們邏輯運算子的邏輯與是一樣的，都是&，那&啥適合是按位與啥時候又是邏輯與呢？當我們&左右兩邊是整型變數時，它代表的是按位與，當左右兩邊是布林值時，它是邏輯與， 1&1=1 1&0=0 0&0=0

按位與&的邏輯是：如果兩個對應的二進制位都位1，則該位的結果值為1，否則為0

通過下圖能直觀的表示，

PS：我們知道在邏輯與中兩個true才是真的true，而在代碼中，往往1代表true，0代表false，所以兩個1代表真的1，這樣方便我們記憶，

2.按位或 |

按位或 | 符號與我們的的邏輯或符號相同，都是 | ，它的意思和我們的按位與相反，當左右兩邊只要有一個1則就為1，同理與上面的記法，或者你可以記成按位與&是都為1才為1，按位或|是都為0才為0， 1|1=1 1|0=1 0|0=0

同樣通過一個圖進行理解：

3.異或^

異或的符號是^，一般按鍵盤的shift加6，如果輸出的是……這樣則需要切換成英文鍵盤，異或的規則是兩個位數相同則位0，否則位1，因為它的名字帶一個異，而異的意思就是不同，說明如果是不同的話就說明是真的那就是1，都一樣的話那就是相同的，則是假的，記為0. 1^1=0 1^0 =1 0^0=0

前言解答：

你拿過紙上看了看，只見上面簡便地寫著：

 public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=12;
        a=a^b;
        b=a^b;
        a=a^b;
        System.out.println(a);//12
        System.out.println(b);//10
    }

你驚訝地看著這短短地代碼，于是在紙上演算了起來

決議：我們可以發現，12和10異或得到一個數6，這個6和他們之間任何一個再次異或后可以得到另外一個，我們暫時將這個數6成為中轉數，即6再和12異或又得回了10，再和10異或又得回12，這三個數互相異或都會得到另外一個，這個性質就產生了前言的替換功能，沒有借助多余的變數，是不是很神奇

4.取反運算子~與左右移運算子<< >>

• ~
  • 取反
  • ~是一元運算子，用來對一個二進制數按位取反，即將0變1，將1
• <<
  • 左移
  • 用來將一個數的各二進制位全部左移N位，右補0
• >>
  • 右移
  • 將一個數的各二進制位右移N位，移到右端的低位被舍棄，對于無符號數， 高位補0

決議：這三個位運算用的較少，不做過多解釋，不過大家可以記住:一個整數左移一位會翻兩倍，移動兩位翻四倍，如10左移一位變20，移兩位變40，向右移動則相反，移動一位縮小一半，以此類推，

2.位運算的技巧（干活）

1.干貨一：消去X二進制位的最后一位1

x=1100(二進制形式)

x-1=1011

x&(x-1)=1000

x二進制的最后一位1變為了0

2.快速判斷是否是2的冪，

首先我們要明白，如果X是2的冪，如1，2，4，8，16等等

1.X>0

2.X的二進制的表示中只可能有一個1

如果我們利用x&（x-1）去掉x唯一的一個1，則得到結果肯定為0

如果，只要a是2的冪那么得到的結果肯定為0

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
       int a=16;
       int b=a&(a-1);
        System.out.println(b);//0
    }
}

3.判斷一個數的二進制位有幾個1

這是一個高頻的考點，同理于上面，如果我們利用x&（x-1）可以去掉最后一位0，我們通過while回圈一直除去最后一位0，直到除完以后x變位0，則知道x的二進制位有幾位1，

代碼演示：

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
      int a=345897;
      int count=0;
      while (a!=0){
          a=a&(a-1);
          count++;
      }
        System.out.println(count);//9
    }
}

4.找出重復陣列中，唯一一個不重復的數字

題目：在一個陣列中，每個數字都出現了兩次，只有一個陣列出現了一次，請找出這個數字

int[] arr={1,1,2,2,3,4,4,5,5,6,6}

我們通過異或的性質可以很清楚理解：x^x=0 x^0=x

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,1,2,2,3,4,4,5,5,6,6};
        int x=0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            x=arr[i]^x;
        }
        System.out.println(x);//3
    }
}

第四個是LeetCode的題目，它還有升級版的題目，有興趣的可以去搜索，在這由于篇幅有限不做敘述，

水平有限，有錯誤請指出！多謝！