4

位运算在算法中很有用,速度可以比四则运算快很多。

To2orTo10

JS中十进制转二进制: (val).toString(2)
JS中二进制转十进制: parseInt(val, 2)

JS中规定安全整数的范围是-2^53~2^53,所以大于9007199254740991的数进制转换会存在精度问题

读取的十进制是根据原码来读取,而在内存中,数值都是以二进制补码形式保存的

十进制-5的二进制表示为:1000,0101(原码)
原码除符号位外,全部取反再+1:11111011(补码,内存存储形式)

~-5的结果:
clipboard.png

  • 正数的补码和原码一样
  • 负数原码补码转换规则:
    符号位不动,从低位往高位数,遇到第一个1之前,包括第一个1不作任何取反,之后,每位都取反。避免了原码转反码再转补码的繁琐。

    1. {原码符号位不变} + {数值位按位取反后+1}
    2. {原码符号位不变} + {数值位从右边数第一个1及其右边的0保持不变,左边安位取反}
// 7
00000111 // 原码
00000111 // 补码

// -6
10000110 // 原码
11111010 // 补码 // {原码符号位不变} + {数值位从右边数第一个1及其右边的0保持不变,左边安位取反}

// -6
10000110 // 原码
11111001 // 反码
11111010 // 补码 // {原码符号位不变} + {数值位按位取反后+1}

进行按位操作,都是针对补码去操作

十进制转二进制
1  1
2  10
3  11
4  100
5  101
6  110
7  111
8  1000

64
64 / 2 = 32 -> 0
32 / 2 = 16 -> 0
16 / 2 = 8 -> 1000
// 转为二进制为:100000

// 十进制 33 可以看成是 32 + 1 ,并且 33 应该是六位二进制的(因为 33 近似 32,而 32 是 2 的五次方,所以是六位),那么 十进制 33 就是 100001 ,只要是 2 的次方,那么就是 1否则都为 0
二进制转十进制

二进制100001同理,首位是2^5(1) ,末位是2^0(0),相加得出33(只要是 2 的次方,那么就是 1否则都为 0)

按位非(~) 取反

  1. 1(原码)转二进制: 00000001
  2. 按位取反: 11111110
  3. 将符号位之外的其它数字取反[符号位(即最高位)为1(表示负数)]: 10000001
  4. 末位加1取其补码: 10000010
  5. 转换会十进制: -2
00000001 // 原码
11111110 // 按位取反
10000001 // 除符号位取反
10000010 // +1

对任一数值 x 进行按位非操作的结果为 -(x + 1), 例如:2 -> -3

JS中的作用是配合indexOf()
indexOf找到一个给定元素的第一个索引,如果不存在,则返回-1, -1取反操作等于0,其它取反操作不等于0

if (~arr.indexOf(v))    if (arr.includes(v))
if (~str.indexOf(v))    if (str.indexOf(v) !== -1) 

按位或(|)

规则:其中一位为 1,结果就是 1

8 | 7
00001000
00000111
----------
00001111 // 15

任一数值 x 与 0 进行按位或操作,其结果都是 x:

6 | 0
00000110
00000000
---------
00000110 // 6

任一数值 x 与 -1 进行按位或操作,其结果都为 -1:

6 | -1
00000110
10000001
---------
10000111

将任一数值 x 与 0 进行按位或操作,其结果都是 x。将任一数值 x 与 -1 进行按位或操作,其结果都为 -1

JS中向下取整Math.floor, 返回小于或等于一个给定数字的最大整数

num | 0    or       Math.floor(num)
Math.floor(45.95);  // 45.95 | 0
// 45
Math.floor(45.05);  // 45.05 | 0
// 45 
Math.floor(4);  // 4 | 0
// 4 
Math.floor(-45.05);  // -45.05 | 0
// -46 
Math.floor(-45.95);  // -45.95 | 0
// -46

1 | 0 ;                       // 1

1.1 | 0 ;                     // 1

'asfdasfda' | 0 ;             // 0

0 | 0 ;                       // 0

(-1) | 0 ;                    // -1

(-1.5646) | 0 ;               // -1

[] | 0 ;                      // 0

({}) | 0 ;                    // 0

"123456" | 0 ;            // 123456

1.23E2 | 0;               // 123

1.23E12 | 0;              // 1639353344

-1.23E2 | 0;              // -123

-1.23E12 | 0;             // -1639353344

按位与(&)

规则:每一位都为 1,结果才为 1

8 & 7 // 0
00001000
00000111
00000000 // 0

将任一数值 x 与 0 执行按位与操作,其结果都为 0。将任一数值 x 与 -1 执行按位与操作,其结果都为 x。

JS中应用:
判断奇偶性

10 & 1 // 0 偶数
11 & 1 // 1 奇数

按位异或 (^)

规则:每一位都不同,结果才为 1

8 ^ 7 // 15
1000
0111
1111 // 15

8 ^ 8 // 0
1000
1000
0000 // 0

将任一数值 x 与 0 进行异或操作,其结果为 x。将任一数值 x 与 -1 进行异或操作,其结果为-x

不进位加法:
根据按位异或的特性就是不进位加法8 ^ 8 = 0 如果进位了,就是 16 了,所以只需要将两个数进行异或操作,然后进位。那么也就是说两个二进制都是1的位置,左边应该有一个进位1

JS中应用:
交换二个数值

let a = 3
let b = 4
a ^= b
b ^= a
a ^= b

有符号右移 (>>)

将第一个操作数向右移动指定的位数,向右被移出的位被丢弃,正数则在高位补零,负数则补1

9 >> 2

00001001 // 移动二位, 以0填充
00000010 // 2

-9 >> 2
10001001 // 原码
11110111 // 补码
11111101 // 补码右移
10000011 // 原码 // -3

公式:int v = a / (2 ^ b)

JS中的应用:
任何小数 把它>> 0可以取整

9.99 >> 0 // 9
9 >> 0 // 9
9.19 >> 0 // 9

除法运算:

9 >> 1 // 4
8 >> 1 // 4

二分算法中取中间值:

13 >> 1 // 6
12 >> 1 // 6

topic

两个数不使用四则运算得出和
a + b = (a ^ b) + ((a & b) << 1)

alogy
1.3k 声望121 粉丝

// Designer and Developer


« 上一篇
构建前端项目
下一篇 »
typescript_基础