算法(一)

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(1<<35);
		System.out.println(1<<3);
	}
输出的结果都是:8

1.十进制转二进制  

原理:给定的数循环除以2,直到商为0或者1为止。将每一步除的结果的余数记录下来,然后反过来就得到相应的二进制了。

比如8转二进制,第一次除以2等于4(余数0),第二次除以2等于2(余数0),第三次除以2等于1(余数0),最后余数1,得到的余数依次是0 0 0 1 ,

反过来就是1000,计算机内部表示数的字节长度是固定的,比如8位,16位,32位。所以在高位补齐,java中字节码是8位的,所以高位补齐就是00001000.

所以(8)10=(00001000)2;

2.二进制转十进制

比如8的二进制表示位00001000,去掉补齐的高位就是1000.从个位开始计算2的幂,(个位是0,依次往后推)乘以对应位数上的数,然后得到的值相加

(2的0次幂)*0+(2的1次幂)*0+(2的2次幂)*0+(2的3次幂)*1 = 8

3.位异或运算(^)

运算规则是:两个数转为二进制,然后从高位开始比较,如果相同则为0,不相同则为1。

比如:8^11.

8转为二进制是1000,11转为二进制是1011.从高位开始比较得到的是:0011.然后二进制转为十进制,就是3

4.位与运算符(&)

运算规则:两个数都转为二进制,然后从高位开始比较,如果两个数都为1则为1,否则为0

比如:129&128.

129转换成二进制就是10000001,128转换成二进制就是10000000。从高位开始比较得到,得到10000000,即128.

5.位或运算符(|)

比如:129|128.

129转换成二进制就是10000001,128转换成二进制就是10000000。从高位开始比较得到,得到10000001,即129.

6.位非运算符(~)

运算规则:如果位为0,结果是1,如果位为1,结果是0.

在Java中,所有数据的表示方法都是以补码的形式表示,如果没有特殊说明,Java中的数据类型默认是int,int数据类型的长度是8位,一位是四个字节,就是32字节,32bit.

8转为二进制是100101.

补码后为: 00000000 00000000 00000000 00100101

取反为:    11111111 11111111 11111111 11011010

因为高位是1,所以原码为负数,负数的补码是其绝对值的原码取反,末尾再加1。

因此,我们可将这个二进制数的补码进行还原: 首先,末尾减1得反码:11111111 11111111 11111111 11011001 其次,将各位取反得原码:

00000000 00000000 00000000 00100110,此时二进制转原码为38

所以~37 = -38. 

三种移位运算符:

<<      :     左移运算符,不分正负数,低位补0;相当于乘以2

>>      :     如果该数为正,则高位补0,若为负数,则高位补1;相当于除以2

>>>    :    表示无符号右移,也叫逻辑右移,即若该数为正,则高位补0,而若该数为负数,则右移后高位同样补0

/**
* 【如何找到数组中唯一成对的那个数?】
* 1-1000这个1000个数放在含有1001个元素的数组中,
* 只有唯一的一个元素值重复,其它均只出现一次。
* 每个数组元素只能访问一次,
* 设计一个算法,将它找出来;不用辅助空间。
*/

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

import utils.Utils;

public class 唯一成对的数 {
	public static void main(String[] args) {

        //首先生成一个1-N的数组,有一个数重复
        int N=11;
        int[] arr=new int[N];
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
      	  arr[i]=i+1;
        }
        //最后一个数是随机数
        arr[arr.length-1]=new Random().nextInt(N-1)+1;
        //随机下标
        int index=new Random().nextInt(N);
        Utils.swap(arr,index,arr.length-1);
        Utils.print(arr);
        int result = 0;
        //方法一: 异或运算符 a^a=0, a^0=a
        for(int i=1;i<=N-1;i++){
        	result=(result^i);
        }
        for(int i=0;i<N;i++){
        	result = result^arr[i];
        }
        System.out.println(result);
        
        //1.2
        int result1 = 0;
        // 异或运算符 a^a=0, a^0=a
        for(int i = 1; i < arr.length; i++) {
        	result1 = i^result1;
        }
        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
        	result1 = result1^arr[i];
        }
        System.out.println(result1);
        
        System.out.println("================");
        //方法二
        int[] helper=new int[N];
        for(int i=0;i<N;i++){
        	helper[arr[i]]++;
        }
        for(int i=0;i<N;i++){
        	if(helper[i]==2){
        		System.out.println(i);
        		break;
        	}
        }
         //方法三
        HashSet<Integer> set=new HashSet<Integer>();
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
        	if(set.add(arr[i])!=true){
        		System.out.println(arr[i]);
        		return;
        	}
        }
        
	}
}

  C#版本:

        static void Main(string[] args)
        {
            //Console.WriteLine("Hello World!");
            int num = 11;
            int[] arr = new int[num];
            for (int i = 0; i < arr.Length - 1; i++)
                arr[i] = i + 1;
            //最后一个数是随机数
            arr[arr.Length - 1] = new Random().Next(num - 1) + 1;
            //随机下标
            int index = new Random().Next(num);
            Swap(arr, index, arr.Length - 1);
            Print(arr);

            int result = 0;
            //方法一1.1: 异或运算符 a^a=0, a^0=a
            for (int i = 1; i < arr.Length; i++) 
                result = i ^ result;

            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
                result = result ^ arr[i];
            Console.WriteLine(result);

            //1.2
            int result2 = 0;
            for (int i = 1; i <= num - 1; i++)
                result2 = result2 ^ i;
            for (int i = 0; i < num; i++)
                result2 = result2 ^ arr[i];
            Console.WriteLine(result2);

            //方法二
            int[] helper = new int[num];
            for (int i = 0; i < num; i++)
                helper[arr[i]]++;
            for (int i = 0; i < num; i++)
            {
                if (helper[i] == 2)
                {
                    Console.WriteLine(i);
                    break;
                }
            }
            //方法三
            HashSet<int> set = new HashSet<int>();
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
            {
                if (set.Add(arr[i]) != true)
                {
                    Console.WriteLine(arr[i]);
                    return;
                }
            }
        }
        public static void Swap(int[] arr, int i, int j) 
        {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
        public static void Print(int[] arr)
        {
            Console.WriteLine("[");
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
                Console.WriteLine(arr[i]+",");
            Console.WriteLine(arr[arr.Length-1]+"]");
        }

  

/**
* 【二进制中1的个数】 请实现一个函数,输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。 例:9的二进制表示为10001,有2个是1
*/

  

public class CountBinary {

	/**
	 * 【二进制中1的个数】 请实现一个函数,输入一个整数,输出该数二进制表示中1的个数。 例:9的二进制表示为10001,有2位是1
	 */
	public static void main(String[] args) {
		    int n = 2000;
	        System.out.println(Integer.toBinaryString(n));
	        int count = funcition1(n);
	        System.out.println(count);
	        count = function2(n);
	        System.out.println(count);
	        count = function3(n);
	        System.out.println(count);
	        count =function4(n);
	        System.out.println(count);
	}

	 private static int funcition1(int n) {
	        int count = 0;
	        while(n != 0) {
	            if((n & 1) == 1){
	                count++;
	            }
	            n = n >> 1;
	        }
	        return count;
	    }
	    //方法二
	    public static int function2(int n){
	        int count = 0;
	        for (int i = 0; i < 32; i++) {
	            if((n&(1<<i))==(1<<i)){
	                count++;
	            }
	        }
		return count;
	    }
	    //方法三
	    public static int function3(int n){
	        int count = 0;
	        while(n != 0){
	            n = (n-1)&n;
	            count++;
	        }
	        return count;
	    }
	    private static int function4(int n){
	    	int count=0;
	    	for(int i=0;i<32;i++){
	    		if(((n>>>i)&1)==1)
	    				count++;
	    	}
	    	return count;
	    }
	   
}

  

posted @ 2020-04-02 11:22  石shi  阅读(344)  评论(0编辑  收藏  举报