JAVA-二進位基礎

2020-12-17 淚流雲

一、二進位的概念

計算機進位有：二進位、八進位、十六進位

進位的基本特點是：每一位置上的數字必須在0-(進位-1)的範圍內，也就是說二進位只能有0、1；八進位為：0-7；十六進位比較特殊為：0-9，A（10） B（11） C（12） D（13） E（14） F（15）

進位轉換：

1、非十進位轉換十進位：每位數字乘以進位數的權重次方，將所有位置上的結果進行求和即可。

進位的權重：一個數值，在每一位都有一個權重，權重為從右向左數，位數-1

進行轉化： 舉例：將二進位011轉10進位為：從右向左，1*2的0次方+1*2的1一次方+0*2的2次方=3； 將八進位34轉化成10進位：4*8的0次方+3*8的1次方=28

2、十進位轉非十進位： 採用短除法： 用十進位數除以要轉化的進位數，用本次除法的商繼續進行除以要轉化的進位數的除法運算，一直到商為0，保留每次除法的餘數，將餘數按照從後往前進行排序，即為最終轉化後的數。

舉例：將10進位100轉化成八進位數： 十進位 100： 100/8(進位數) 商：12 餘數 4 繼續用上次的商12除以8:12/8 商：1 餘數 4 繼續用上次的商1除以8:1/8 商：0 餘數 1 商為0，停止運算，將餘數從後往前排序：144 得到最終轉化後的八進位為144。 十進位轉十六進位同理

二、位運算

優點：

（1）特定情況下，計算方便，速度快，被支持面廣

（2）如果用算數方法，速度慢，邏輯複雜

2.1、按位與&

兩位全為一，結果才為1

0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1；

用法：

（1）清零，如果想要將一個單元清零，即使其全部二進位位0，只要與一個各位都為零的數值相與，結果位零

（2）取一個數中指定位，找一個數，對應X要取的位，該數的對應位為1，其餘為零，此數與X進行「與運算」可以得到X中的指定位

2.2、按位或|

只要有一個為1，結果就為1

0|0=0；1|0=1；0|1=1；1|1=1；

用法：常用來對一個數據的某些位置設為1，找到一個數，對應X要設置為1的位，該數的對應位為1，其餘位為零，此數與X想與可使X中某些位設置為1

2.3、異或運算^

兩個相應位為「異」（值不同），則改位結果為1，否則為0

0^0=0;0^1=1;1^0=1;1^1=0;

用法：

（1）使特定位翻轉 找一個數，對應X要翻轉的各位，該數的對應位為1，其餘位為0，此數與X對應位異或即可

（2）與0相異或，保留原值

兩個變量交換值

（1）藉助第三個變量來實現

（2）利用加減法實現兩個變量的交換

A=A+B;B=A-B;B=A-B

（3）異或運算

任意一個變量X與其自身進行異或運算，結果為0

A=A^B;B=A^B;A=A^B

2.4、取反運算~

對一個二進位數按位取反，即將0變1，1變0

~1=0；~0=1；

2.5、左移運算<<

將一個運算對象的各二進位位全部左移若干位（左邊的二進位位丟棄，右邊補0）

2<<1=4

若左移時捨棄的最高位不包含1，則每左移一位，相當於該數乘以2

2.6、右移運算>>

將一個數的二進位位全部右移若干位。正數左補0，負數左補1，右邊丟棄。 每右移1位，相當於除以2.

左補0還是1得看被移數是正還是負

2.7、無符號右移運算>>>

各位向右移動指定位數。右移後的左邊空出位用0補。右邊的位被丟棄。 與>>的不同。 >>>不管正數負數。左邊只會補0； >>正數補0，負數補1

2.8、示例

原碼：一個整數按照絕對值大小轉換成的二進位數稱為原碼

反碼：將二進位數按位取反，取得的新二進位數稱為原二進位數的反碼。

補碼：反碼加1稱為補碼

三、JDK內置的進位轉換

四、JAVA中的進位

JAVA中二進位用的多嗎？平時開發中「進位轉換」和「位操作」用的不多，Java處理的是高層；在跨平臺中用的較多，如：文件讀寫，數據通信（客戶機(java)——0.1進位——伺服器(C)）。

基本類型：int型數據類型：byte(8bit -128~127)1 short(16bit)2 int(32bit)4 long(64bit)8位元組float數據類型：單精度（32bit float）4位元組 雙精度（64bit double）boolean類型變量的取值：true false 1bitchar數據類型：Unicode字符，16位 2位元組對應的類類型：Byte Short Integer Long Float Double Boolean Character

數據類型轉換字節：1.大小端：

小端法：低位字節排放在內存的低地址端即該值的起始地址，高位字節排放在內存的高地址端大端法：高位字節排放在內存的低地址端即該位置的起始地址，低位字節排放在內存的高地址端2.字符串->字節數組：String s ; byte [] bs = s.getBytes();字節數組->字符串：byte[] bs = new byte[int]; String s = new String(bs); 或String s = new String(bs,encode); //encode指編碼方式：gb2312, utf8

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