位运算，那些看似晦涩但又蕴含无限魔力的数字魔术，在JavaScript开发中扮演了默默无闻却又至关重要的角色。本文介绍多个js位运算的使用场景，阐述在JavaScript中，如何巧妙运用位运算实现效率的提升和算法的优化。 ## 位运算的奇妙应用 ### 1. 乘法和除法运算位运算可实现乘法和除法的简易版本，如`num << 1`（乘2），`num >> 1`（除2）。 ```javascript let num = 4; let multiplied = num << 1; // 结果为8 let divided = num >> 1; // 结果为2 ``` ### 2. 判断奇偶性通过和1的与运算检查最低位，判断数值的奇偶性。 ```javascript let num = 7; let isOdd = num & 1; // 结果为1，奇数 ``` ### 3. 交换变量利用异或运算交换两个变量的值，无需额外空间。 ```javascript let a = 2, b = 3; a ^= b; b ^= a; a ^= b; // a === 3, b === 2 ``` ### 4. 取绝对值使用位运算取整数的绝对值。 ```javascript let num = -6; let abs = (num ^ (num >> 31)) - (num >> 31); // 结果为6 ``` ### 5. 检测数值是否为2的幂检测一个数是否为2的幂可以通过判断其是否只有一个位是1。 ```javascript let num = 8; let isPowerOfTwo = (num & (num - 1)) === 0; // 结果为true ``` ### 6. 轮转位通过位运算实现位的循环，左轮或右轮。 ```javascript let num = 21; // (10101) num = (num >> 3) | (num << (32 - 3)); // 右轮转3位 ``` ### 7. 快速计算快速计算$n2^n$，等同于`n << n`。 ```javascript let n = 5; let result = 5 << 5; // 结果为160 ``` ### 8. 掩码运算使用掩码进行位运算，快速提取片段中的信息。 ```javascript // 使用掩码获取RGB颜色的红色分量 let color = 0xffeEDC; let red = (color & 0xff0000) >> 16; ``` ### 9. 快速杜敏运算利用异或运算实现一次杜敏运算，即不改变其他位的情况下翻转特定位。 ```javascript let flags = 5; // (101) let mask = 2; // (010) flags ^= mask; // 结果为7 (111) ``` ### 10. 利用掩码来设置位设置特定位为1而不影响其他位。 ```javascript let num = 4; // (100) num |= 2; // 结果为6 (110) ``` ### 11. 利用掩码来清零位通过与运算将特定位清零。 ```javascript let num = 15; // (1111) num &= ~8; // 结果为7 (0111) ``` ### 12. 低效的按位非运算通过按位非运算实现变量值减1。 ```javascript let num = 10; num = ~num; // 结果为-11 ``` ### 13. 条件无分支实现条件判断无需if语句，适用于某些性能敏感的场合。 ```javascript let a = 10, b = 20; let max = a - ((a - b) & ((a - b) >> 31)); ``` ### 14. 检测位是否被置位检测某一位是否为1。 ```javascript let flag = 8; // (1000) let isSet = flag & (1 << 3); // 结果为8，表示第3位被置位 ``` ### 15. 浮点数转整数通过零填充右移将浮点数向下取整。 ```javascript let floatNum = 3.9; let intNum = floatNum >> 0; // 结果为3 ``` ### 16. RGB颜色混合通过位运算实现简易的RGB颜色值混合。 ```javascript let color1 = 0xff00ff, color2 = 0x00ff00; let mixed = (color1 & color2) + (((color1 ^ color2) & 0xfefefe) >> 1); ``` ### 17. 模2^n取余利用位运算快速取模2的幂。 ```javascript let num = 19; let mod = num & (8 - 1); // 结果为3，相当于19 % 8 ``` ### 18. 实现布尔数组使用位运算实现高效的布尔数组，节约空间。 ```javascript let array = 0; array |= 1 << index; // 设置index位置为1 let isTrue = (array & (1 << index)) !== 0; // 检测index位置是否为1 ``` ### 19. 求相反数通过位运算获取一个数的相反数。 ```javascript let num = -48; let opposite = ~num + 1; // 结果为48 ``` ### 20.计算汉明权重计算一个数二进制表示中1的个数（汉明权重）。 ```javascript let num = 13; // (1101) let count = 0; while(num) { count++; num &= num - 1; // 清除最低位的1 } // 结果 count 为3 ```