位运算的几点用处

还在自学Java中，暂不明白位运算有哪些用处，上午上已经工作的朋友请教，了解了几个运用位运算的场景，日后如果有更多例子，再行添加。

1.乘以2，除以2

i<<1和>>1的效率比i*2和i/2更高。

i<<N效率比2^N效率更高。

2. 产生-1 -2 -3...min  -1 -2.......的序列

这是某通信系统中用到的序列

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Bit2{
    public static void main(String[] args){
        int flag = 1; //用于输出数字
        int min = -(1 << 28); //由负数的解码方法可知，加负号相反于取反再加1，此时第29位和29以上都是1，28和28位以下都是0
        int num;
        AtomicInteger ai = new AtomicInteger(min+3); //线程安全的类，可用于自减
        while(flag++ <= 10){
            num = ai.getAndDecrement();
            num = num | min; //由负数的解码方法可知，29和29位以上的1解码后都代表0。此法相当于将29和29位以上都置0，将原数限制在28和28位以下。
            System.out.println(num);
        }
    }
}

------Output------
-268435453
-268435454
-268435455
-268435456
-1
-2
-3
-4
-5

-6

上面程序还有一种逻辑上更易理解的写法：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Bit2{
    public static void main(String[] args){
        int flag = 1; //用于输出数字
        int max = (1 << 28) -1;  //减1后，28和28位以下都为1
        int num;
        AtomicInteger ai = new AtomicInteger(-4); //线程安全的类，可用于自减
        while(flag++ <= 10){
            num = ai.getAndIncrement();
            num = ~(num & max); //按位与运算将原数字限制在28和28位以下，括号中原值域是0~2^29-1，按位取反后值域为-1~ -(2^29)，正好去掉了0
            System.out.println(num);
        }
    }
}

3.权限控制

某群友给的题：

在Linux下的权限，分为读，写，执行，分别对应4，2，1。
那么任意给一个0~7的数字，计算出该数字具有的权限。（位运算）
显示结果：
您的权限为：5
您具有：读 执行 的权限

public class T{
    public static void main(String[] args){
        check(5);
    }

    static void check(int n){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        if( (n & 4) == 4) sb.append("读 ");
        if( (n & 2) == 2) sb.append("写 ");
        if( (n & 1) == 1) sb.append("执行 ");
        System.out.println("您的权限为：" + n);
        System.out.println("您具有：" + sb + "的权限");
    }
}

------Output------
您的权限为：5
您具有：读 执行 的权限

4.签到

记录某员工当月哪几天没迟到，或者贴吧某用户哪几天签到了，只须一个int数，32位足够记录31天。

设此数为num，初始值为0。如果员工第N天来上班，那么 

num  |=  1 << N-1

上式等价于num =  num| (1 << (N-1))，根据运算符优先级作了简化

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