(JAVA版本)
1 常见二进制操作
基本操作
a = 0 ^ a = a ^ 0
0 = a ^ a
由上面两个推导出：a = a ^ b ^ b
交换两个数
a = a ^ b
b = a ^ b
a = a ^ b
移除最后一个 1
a = n & (n-1)
获取最后一个 1
diff = (n & (n-1)) ^ n
位运算
| 符号 | 描述 | 运算规则 |
|---|---|---|
| & | 与 | 两个位都为1时，结果才为1 |
| | | 或 | 两个位都为0时，结果才为0 |
| ^ | 异或 | 两个位相同为0，相异为1 |
| ~ | 取反 | 0变1，1变0 |
| << | 左移 | 各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0 |
| >> | 右移 | 各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数，各编译器处理方法不一样，有的补符号位（算术右移），有的补0（逻辑右移） |
2 位运算常见题型
2.1 (lee-136) 只出现一次的数字
给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。
输入: [2,2,1]
输出: 1
（1）位运算
/*
* 方法1.使用^符号，相同为0，不同为1
*/
public int singleNumber(int[] nums) {
int res = 0;
for(int num : nums) {
res = res ^ num; // 两个相同的数做异或操作等于0，0与任何数异或，数值不变。
}
return res;
}
（2）HahMap
/*
* 方法2：使用HashMap中map.getOrDefault();
*/
public int singleNumber(int[] nums) {
HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
for(int i = 0;i < nums.length;i++) {
int a = map.getOrDefault(nums[i], 0);
map.put(nums[i], a+1);
}
for (int num : map.keySet()) {
if(map.get(num)==1) {
return num;
}
}
return -1;
}
/*
* 方法3：使用hashMap中containsKey
*/
public int singleNumber(int[] nums) {
HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
for(int i = 0;i < nums.length;i++) {
if(!map.containsKey(nums[i])) {
// 如果之前没有遇到这一数字，则放入 map 中
map.put(nums[i], 1);
}else {
map.put(nums[i], map.get(nums[i])+1);// 如果之前遇到过这一数字，则出现次数加 1
}
}
for(int num : map.keySet()) {
if(map.get(num)==1) {
return num;
}
}
return -1;
}
2.2 (lee-137) 只出现一次的数字2
给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现了 三次 。找出那个只出现了一次的元素。
输入：nums = [2,2,3,2]
输出：3
（1）位运算
时间复杂度O(n)
空间复杂度O(1)
//方法1.用^、~、&运算，数字电路的思想
//不太理解？？？？
public int singleNumber(int[] nums) {
int once = 0;
int twice = 0;
for(int num:nums) {
once = (once ^ num) & ~twice; // 只出现一次的数按照下面的规则运算后，once就等于该数。
twice = (twice ^ num) &