java 几个位运算

labuladong的算法小抄 ；本文只用于自我梳理，原链如上

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一、字母转换大小写、大小写逆转（位运算）

转小写 char |=' '; 转大写 char &= '_';大小写逆转 char ^=' ';

给定字符串：zHaNSanKoiNIAHoinoiSAIODoijoIni

结果输出：

// 大小写需要 逆转 的
reverse:ZhAnsANkOIniahOINOIsaiodOIJOiNI
// 全大写
toUpperCase:ZHANSANKOINIAHOINOISAIODOIJOINI
// 全小写
toLowerCase:zhansankoiniahoinoisaiodoijoini

代码示例：

/**
 * 转小写  char |=' ';
 * 转大写 char &= '_';
 * 大小写逆转 char ^=' ';
 */
@Test
public void testY() {
    String s = "zHaNSanKoiNIAHoinoiSAIODoijoIni";
    char[] result = new char[s.length()];
    int i=0;
    for(char tmp : s.toCharArray()) {
        tmp ^= ' ';
        result[i++] = tmp;
    }
    System.out.println("reverse:" + new String(result));

    i = 0;
    for(char tmp : s.toCharArray()) {
        tmp &= '_';
        result[i++] = tmp;
    }
    System.out.println("toUpperCase:" + new String(result));


    i = 0;
    for(char tmp : s.toCharArray()) {
        tmp |= ' ';
        result[i++] = tmp;
    }
    System.out.println("toLowerCase:" + new String(result));
}

二、判断两数字是否异号（位运算）

x^y<0 异或（同为0，异为1，判断两数字是否异号，只需判断两数符号位异或结果是否为负）

注意事项：0补码表示只有一种，0既不是正数也不是负数，没有+0，-0；若强加判断，补码中0符号位为0，隶属正数。

/**
 * 0 的两种情况
 */
@Test
public void testJudgeTwoNums() {
    int x = -0, y = 2, a = 0, b = -2;
    System.out.println((x^y)<0); // false
    System.out.println((a^b)<0); // true
}

三、不用临时变量交换两个数

int a = 1, b = 2;
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;

四、消除一个数二进制表示中最后一个1

n&(n-1)

1. 计算汉明权重

   @Test
   public void hammingWeight() {
   int n = 8;
   int res = 0;
   while (n != 0) {
       n = n & (n - 1);
       res++;
   }
   System.out.println("res二进制表示中1的个数：" + res);
   }
   

2. 判断一个数字是不是2的指数（2的指数二进制表示中只包含一个1)

   boolean isPowerOfTwo(int n) {
       if (n <= 0) return false;
       return (n & (n - 1)) == 0;
   }
   

五、查询只出现一次的元素

a ^ a = 0 ;a ^ 0 = a

//给定非空正数数组，除了某个元素只出现一次外，其余元素均出现两次，找出只出现一次的那个元素
int singleNumber(int[] nums) {
    int res = 0;
    for (int n : nums) {
        res ^= n;
    }
    return res;
}