首先先了解一下位运算符的基本运算规则

在位运算之前都需要将运算的数字转为二进制数
1、与(&):两个数都数为1,则该位结果为1,否则为0。
2、非(~):数为1,结果为0;数为0,结果为1。
3、或(|):两个数至少一个1,则运算结果为1;否则结果为0。
4、异或(^):两个数相同则结果为0,不同则为1。

了解了基本的运算规则后,接下来进行一些深入的实践

知识点:两个相同的数异或结果为0,任何数与0 的异或结果都是该数本身

1、在不创建变量的情况下交换数组中的两个数

public void swap(int[] arr,int i,int j){
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
    }

注:交换的两个数的内存必须不一样,否则会出问题。数组中,arr[i]必须不等于arr[j],否则会出错,结果会变成0

2、一个数组中有一个数出现了奇数次,其他数都出现了偶数次,怎么找到这个数

public int findOne(int[] arr){
        int eor = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            eor = eor ^ arr[i];
        }
        return eor;
    }

知识点为异或运算知识点。

3、提取出一个数(二进制)最右侧的1,如:111 —> 001; 0101110—>0000010

public int getRightOne(int num){
    int res = num & ((~num) + 1);
    return res;
}

原理:
设num = 7

num 0 0 0 0 0 1 1 1
~num 1 1 1 1 1 0 0 0
~num + 1 1 1 1 1 1 0 0 1

设num = 6

num 0 0 0 0 0 1 1 0
~num 1 1 1 1 1 0 0 1
~num + 1 1 1 1 1 1 0 1 0

就会发现num 和 ~num + 1只有一处都为1,且在最右侧

4、一个数组中有2个数出现了奇数次,其他数都出现了偶数次,怎么找到这两个数

public int[] findTwo(int[] arr){
    int eor = 0;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        eor = eor ^ arr[i];
    }
    //此时 eor = a ^ b   a,b是数组中出现次数为奇数的两个数
    //eor != 0   因为a =! b
    //因此eor必有一位是1
    int rightOne = eor & ((~eor) + 1);//提取出最右侧的1
    int eor2 = 0;
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if((arr[i] & rightOne) != 0){
            eor2  = eor2 ^ arr[i];
        }
    }
    return new int[]{eor2,eor2 ^ eor};
}

5、数出一个数转换成二进制之后包含几个1

public static int bit1counts(int num){
    int count = 0;

    while (num != 0){
        int rightOne = num & ((~num) + 1);
        count++;
        num = num ^ rightOne;//若是正数,那么可以减;是负数的话减就会出问题
    }
    return count;
}

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