原文地址:http://blog.csdn.net/qq_33271612/article/details/50866232
二進制與進制轉換
二進制是計算技術中廣泛採用的一種數制。二進制數據是用0和1兩個數碼來表示的數。它的基數爲2,進位規則是“逢二進一”,借位規則是“借一當二”,由18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲發現。當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統,數據在計算機中主要是以補碼的形式存儲的。計算機中的二進制則是一個非常微小的開關,用“開”來表示1,“關”來表示0。
二進制的轉換:
例如,設有一個二進制數:0110 0100(由後至前分別爲第0位,第1位……第7位),轉換爲10進製爲:
下面是豎式:
01100 100 換算成 十進制
第0位 0 x 2^0 = 0
第1位 0 x 2^1 = 0
第2位 1 x 2^2 = 4
第3位 0 x 2^3 = 0
第4位 0 x 2^4 = 0
第5位 1 x 2^5 = 32
第6位 1 x 2^6 = 64
第7位 0 x 2^7 = 0
(01100 100) =100
二進制位運算
優點:特定情況下,計算方便,速度快;由於多數電子設備都由二進制書寫的,所以支持面廣;較於算術方法,邏輯簡單。(機器默認32位)
按位與(&)
兩位全爲1,結果才爲1:0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;
例如:51&5 即0011 0011 & 0000 0101 = 0000 0001 所以51&5=1.
用法:
(1)清零:如果想要一個單位清零,那麼使其全部二進制爲0,只要與一個各位都爲零的數值想與,結果爲零。
(2)取一個數中指定位:找一個數,對應X要取的位,該數的對應位爲1,其餘位爲零,此數與X進行“與運算”可以得到X中的指定位。
例如:設X=1010 1110,取X的低4位,用X & 0000 1111 = 0000 1110 就可以得到
按位或(|)
只要有一個爲1,結果就爲1: 0|0=0; 0|1=1; 1|0=1; 1|1=1;
例如:51|5 即00110011 | 0000 0101 = 0011 0111 所以51|5 =55;
用法:常用來對一個數據的某些位置1;找到一個數,對應X要置1的位,該數的對應位爲1,其餘位爲零。此數與X相或可使X中的某些位置1。
例如:將X=1010 0000 的低四位置1,用X | 0000 1111 =1010 1111 就可以得到
異或運算(^)
兩個相應位爲“異”(值不同),則該位結果爲1,否則爲0:
0^0=0; 0^1=1; 1^0=1; 1^1=0;
例如:51^5 即 0011 0011 ^ 0000 0101 = 0011 0110 所以51^5=54;
用法:
(1)使特定位翻轉:找一個數,對應X要翻轉的各位,該數的對應位爲1,其餘位爲零,此數與X對應位異或就可以得到;
例如:X=1010 1110,使X低4位翻轉,用X ^ 0000 1111 = 1010 0001就可以得到
(2)與0相異或,保留原值
例如:X ^ 0000 0000 = 1010 1110
(3)兩個變量交換值的方法:
1、藉助第三個變量來實現: C=A; A=B; B=C;
2、 利用加減法實現兩個變量的交換:A=A+B; B=A-B;A=A-B;
3、用位異或運算來實現:利用一個數異或本身等於0和異或運算符合交換律
例如:A=A^B;B=A^B;A=A^B;
取反運算(~)
對於一個二進制數按位取反,即將0變1,1變0: ~1=0; ~0=1;
左移運算(<<)
將一個運算對象的各二進制位全部左移若干位(左邊的二進制丟棄,右邊補零)
2<<1 = 4 : 10 <<1 =100=4
若左移時捨棄的高位不包括1,則每左移一位,相當於該數乘以2。
例如:
11(1011) << 2 = 44
11(0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011)(32bit) (在JAVA中整型是32位的,前面的0都省略了,所以1011中第一個“1”並不是高位,實際上是符合高位不包括1的條件)
-14(二進制:1111 0010)<< 2= (1100 1000) (高位包括1,不符合規則)
右移運算(>>)
將一個數的各二進制位全部右移若干位,正數左補0,負數左補1,右邊丟棄。操作數每右移一位,相當於該數除以2.
左補0 or 補1 得看被移數是正還是負。
例:1=4 >> 2
例:-14(1111 0010) >> 2 = -4 (1111 1100 )
無符號右移運算(>>>)
各個位向右移指定的位數。右移後左邊突出的位用零來填充。移出右邊的位被丟棄
例如: -14>>>2
即-14(1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0010)>>> 2
=(0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100)
= 1073741820
負數以其正值的補碼形式表示
原碼: 一個整數按照絕對值大小轉化成的二進制數爲原碼
例如:14的原碼爲0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110
反碼:將二進制數按位取反,所得的新二進制數稱爲原二進制數的反碼。
例如:14的反碼爲1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001
補碼:反碼加1稱爲補碼
例如:1111 1111 1111 1111 1111 1111 11110001 +1 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11110010
-14(1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0010)<< 2
=(1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 1000)
=? (即爲-56)
分析:
只需要求出該補碼的原碼對應的正值,然後取相反數:
1、補碼減一得到反碼:(...1100 0111)
2、補碼取反得到原碼(即該負數的正值) (...0011 1000)
3、計算正值 按照二-十進制轉換規則,正值爲56
4、取相反數就會得到負數:-56
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JDK內置的進制轉換
Java內置的進制轉換:
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十進制轉成十六進制 |
Integer.toHexString(int i) |
十進制轉成八進制 |
Integer.toOctalString(int i) |
十進制轉成二進制 |
Integer.toBinaryString(int i) |
十六進制轉成十進制 |
Integer.valueOf("FFFF",16).toString() |
八進制轉成十進制 |
Integer.valueOf("376",8).toString() |
二進制轉成十進制 |
Integer.valueOf("0101",2).toString() |
示例代碼:
-
public static void main(String[] args) {
-
-
System.out.println("十進制轉換成二進制:"+Integer.toBinaryString(112));
-
System.out.println("十進制轉換成十六進制:"+Integer.toHexString(112));
-
System.out.println("十進制轉換成八進制:"+Integer.toOctalString(112));
-
-
System.out.println("");
-
-
-
System.out.println("二進制轉換成十進制:"+Integer.parseInt("111001", 2));
-
System.out.println("八進制轉換成十進制:"+Integer.parseInt("27", 8));
-
System.out.println("十六進制轉換成十進制:"+Integer.parseInt("A8", 16));
-
-
System.out.println("");
-
-
System.out.println("二進制轉換成十進制:"+Integer.valueOf("111001",2).toString());
-
System.out.println("八進制轉換成十進制:"+Integer.valueOf("27",8).toString());
-
System.out.println("十六進制轉換成十進制:"+Integer.valueOf("A8",16).toString());
-
}
Java中的進制
Java平時開發中“進制轉換”和“位操作”用的不多,Java處理的是高層;
在跨平臺中用的較多,如:文件讀寫,數據通信.
Java中基本類型:
int數據類型:byte(8bit ,-128~127) short(16 bit) int(32 bit) long(64 bit)
float數據類型: 單精度(32 bit float)、雙精度(64 bit double)
boolean類型: true false
char數據類型:unicode字符(16位)
對應的類類型:
Integer、Float、Boolean、Character、Double、Short、Byte、Long
數據類型轉化成字節:
8143(0000 0000 0000 0000 0001 1111 1100 1111) => byte[] b =[-49,31,0,0]
第一個(低端)字節:8143>>0*8 & 0xff =(1100 1111)= 207(或有符號的-49)
第二個(低端)字節:8143>>1*8 & 0xff =(0001 1111)= 31
第三個(低端)字節:8143>>2*8 & 0xff =(0000 0000)= 0
第三個(低端)字節:8143>>2*8 & 0xff =(0000 0000)= 0
PS:
小端法(Little-Endian):低位字節排放在內存的低地址端即該值的起始地址,高位字節排放在內存的高地址端
大端發(Big-Endian):高位字節排放在內存的低地址端即該值的起始地址,低位字節排放在內存的高地址端
例如:
32bit寬的數0x12 34 56 78
在Little-endian模式CPU內存中存放的存放方式(假設從地址0x4000開始存放)爲:
而在Big-endian模式CPU內存中的存放方式則爲:
字符串->字節數組
String s; byte[] bs =s.getBytes();
字節數組->字符串
byte[] bs = new byte[int];
String s = new String(bs);或
String s = new String(bs,encode); //encode指編碼方式“gb2312,utf-8”
參考資料:
http://baike.baidu.com/view/18536.htm
http://www.cnblogs.com/lds85930/archive/2007/09/19/897912.html
http://www.imooc.com/learn/195