CGB2202|CGB2202二进制

二进制: 回顾:

  1. 正则表达式:
    • 描述字符串内容格式的,通常用它来匹配字符串内容是否符合要求
    • 正则表达式语法--------------了解
  2. String中与正则表达式相关的方法:
    • matches():使用给定正则表达式来验证当前字符串内容是否符合要求,符合返回true,不符合返回false
    • split():将当前字符串按照满足正则表达式的部分进行拆分,拆分为字符串数组
    • replaceAll():将当前字符串中满足正则表达式的部分替换为指定字符串,返回替换后的字符串
  3. Object:
    • 鼻祖,所有类都直接或间接继承了Object,万物皆对象
    • 其中有两个经常被重写的方法:toString()和equals()
      • Object中的toString()返回的是类的全称@地址,没有参考意义,所以常常重写toString()返回咱们自己需求的数据
      • Object中的equals()比较的还是对象的地址,没有参考意义,所以常常重写equals()来比较对象的属性
  4. 包装类:
    • 8种包装类,为了解决基本数据类型不能参与面向对象开发的问题
    • JDK1.5推出:自动拆装箱特性,允许基本类型与包装类之间直接赋值,底层将会自动补充代码完成转换工作
笔记: 什么是2进制
  1. 逢二进一的计数规则
  2. 如何将2进制转换为10进制?
    • 将一个2进制数每个1位置的权值累加即可
  3. Java 所有的变量\常量存储的都是2进制数!
  4. 代码演示:
    public class Demo01 { public static void main(String[] args) { /* 1.java在编译期间将10进制数编译为2进制数,按2进制来运算 .java(50) 编译后 .class(110010) 2.Integer.toBinaryString()可以将底层的2进制数显示出来 3.int类型是32位2进制数,显示2进制数时自动省略高位0 4.System.out.println()将2进制转换为10进制输出 */ int n = 50; //110010 System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); //2进制 n++; //110011 System.out.println(n); //10进制 System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); //2进制 } }

什么是16进制
  1. 逢16进1的计数规则
  2. 因为2进制的书写太繁琐麻烦
    00000000 00000000 00000000 00110010

    所以常常用16进制来缩写2进制数字
  3. 怎么缩写:将2进制从最低位开始,每4位2进制缩写为1位16进制
  4. 代码演示:
    public class Demo02 { public static void main(String[] args) { /* 16进制:缩写2进制 1)0x是16进制字面量前缀,0x开头则编译器按照16进制编译 2)Java 7提供了2进制字面量前缀 0b----不用,一般都用16进制 */ int n = 0x4f057afe; //0x表示16进制 int m = 0b1001111000001010111101011111110; //0b表示二进制 System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); //按2进制输出 System.out.println(Integer.toBinaryString(m)); //按2进制输出 //结论:用16进制来表示2进制更方便/* 8进制: 1)逢8进1的计数规则 2)前缀0表示为8进制 3)数字:0,1,2,3,4,5,6,7,没有7以上的数字 */ //----小面试题(8进制平时不用) //权64 8 1 int x =067; //0开头表示8进制 System.out.println(x); //十进制的55(6个8加上7个1)} }

补码
  1. 计算机中处理有符号数(正负数)的一种编码方式,java中的补码最小类型是int,32位数
  2. 以4位2进制为例讲解补码的编码规则:
    • 计算的时候如果超出4位数就自动溢出舍弃,保持4位数不变
    • 将4位2进制数分一半作为负数使用
    • 最高位称为符号位,高位为1是负数,高位为0是正数
      int n = -3; System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); /* 规律数: 1)0111为4位补码的最大值,规律是1个0和3个1,可以推导出: 32位补码的最大值,是1个0和31个1-----(011111111...) 2)1000为4位补码的最小值,规律是1个1和3个0,可以推导出: 32位补码的最小值,是1个1和31个0-----(100000000...) 3)1111为4位补码的-1,规律是4个1,可以推导出: 32位补码的-1是,是32个1------------(11111111...) */ int max = 2147483647; //int的最大值 int min = -2147483648; //int的最小值 System.out.println(Integer.toBinaryString(max)); //011111... System.out.println(Integer.toBinaryString(min)); //100000... System.out.println(Integer.toBinaryString(-1)); //11111...

  3. 深入理解负值:
    • 记住-1的编码是32个1
    • 用-1减去0位置对应的权值
      11111111111111111111111111111111 = -1 11111111111111111111111111111101 = -1-2 = -3 11111111111111111111111111111001 = -1-2-4 = -7 11111111111111111111111110010111 = -1-8-32-64 = -105

  4. 互补对称:
    • 公式:-n=~n+1 结论:一个数的补码=这个数取反+1
    • 举例说明:
      int n = -3; int m = ~n+1; System.out.println(m); //3-3的补码就是-3取反+1

    • 面试题:
      System.out.println(~100+1); 上述代码的运算结果是(C)注:求100的补码 A. -98B.-99 C.-100 D.-101 System.out.println(~-100+1); 上述代码的运算结果是(C)注:求-100的补码 A.98B.99C.100D.101

位运算
~ 取反 & 与运算 | 或运算 >>> 右移位运算 << 左移位运算

& 与运算
  1. 基本规则:有0则0
    0 & 0 = 0 0 & 1 = 0 1 & 0 = 0 1 & 1 = 1

  2. 运算的时候将两个数字对齐,将对应位进行与运算
    权8421 614f7bbb n=01100001 01001111 01111011 10111011 m=00000000 00000000 00000000 111111110xff k= n&m00000000 00000000 00000000 10111011

    上述代码的用途:
    • 将n的最后8位拆分出来,存储到k中
    • m数称为掩码,8个1称为8位掩码
    • 上述运算称为:掩码运算
    代码:
    int n = 0x614f7bbb; int m = 0xff; //掩码 int k = n & m; //将n的最后8位数拆分出来,存储到k中 System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); System.out.println(Integer.toBinaryString(m)); System.out.println(Integer.toBinaryString(k));

| 或运算
  1. 基本规则:有1则1
    0 | 0 = 0 0 | 1 = 1 1 | 0 = 1 1 | 1 = 1

  2. 运算的时候将两个数位对齐,对应的位进行或运算
    权8421 n=00000000 00000000 00000000 101110010xb9 m=00000000 00000000 10111101 000000000xbd00 k= n|m00000000 00000000 10111101 10111001

    如上案例的意义:错位合并
    代码:
    int n = 0xb9; int m = 0xbd00; int k = n | m; //将n与m错位合并 System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); System.out.println(Integer.toBinaryString(m)); System.out.println(Integer.toBinaryString(k));

>>> 右移位运算
  1. 基本规则:将2进制数整体向右移动,低位自动溢出舍弃,高位补0
    权8421 679f1d98 n =01100111 10011111 00011101 10011000 m = n>>>1001100111 10011111 00011101 1001100 k = n>>>20001100111 10011111 00011101 100110 g = n>>>800000000 01100111 10011111 00011101

  2. 代码:
    int n = 0x679f1d98; int m = n>>>1; int k = n>>>2; int g = n>>>8; System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); System.out.println(Integer.toBinaryString(m)); System.out.println(Integer.toBinaryString(k)); System.out.println(Integer.toBinaryString(g));

<<左移位运算
  1. 基本规则:将2进制数整体向左移,高位溢出舍弃,低位补0
    权8421 5e4e0dee n =01011110 01001110 00001101 11101110 m = n<<11011110 01001110 00001101 111011100 k = n<<2011110 01001110 00001101 1110111000

  2. 代码
    int n = 0x5e4e0dee; int m = n<<1; int k = n<<2; System.out.println(Integer.toBinaryString(n)); System.out.println(Integer.toBinaryString(m)); System.out.println(Integer.toBinaryString(k));

移位运算的数学意义
权6432168421 0101 = 5向左移动 0101= 10 0101= 20 0101= 40

左移位代码:自行编码验证
int n = 5; System.out.println(n<<1); //10 System.out.println(n<<2); //20 System.out.println(n<<3); //40

右移位代码:自行编码验证
int n = 100; System.out.println(n>>>1); //? System.out.println(n>>>2); //? System.out.println(n>>>3); //?

精华笔记: 纯底层内容,要求尽量多的吸收,能吸收多少就吸收多少,吸收不了的就放弃
  1. 什么是2进制:逢2进1的计数规则,计算机中的变量/常量都是按照2进制来运算的
    • 2进制:
      • 规则:逢2进1
      • 数字:0 1
      • 基数:2
      • 权:128 64 32 16 8 4 2 1
    • 如何将2进制转换为10进制:
      • 将一个2进制数每个1位置的权值相加即可----------正数
  2. 什么是16进制:逢16进1的计数规则
    • 16进制:
      • 规则:逢16进1
      • 数字:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
      • 基数:16
      • 权:4096 256 16 1
    • 用途:因为2进制书写太麻烦,所以常常用16进制来缩写2进制数字
    • 如何缩写:将2进制从最低位开始,每4位2进制缩写为1位16进制
  3. 补码:
    • 计算机中处理有符号数(正负数)的一种编码方式,java中的补码最小类型是int,32位数
    • 以4位2进制为例讲解补码的编码规则:
      • 计算的时候如果超出4位数就自动溢出舍弃,保持4位数不变
      • 将4位2进制数分一半作为负数使用
      • 最高位称为符号位,高位为1是负数,高位为0是正数
    • 深入理解负值:
      • 记住-1的编码是32个1
      • 负值:用-1减去0位置对应的权值
    • 互补对称:
      • 结论:一个数的补码=这个数取反+1(取反+1) 公式: -n=~n+1
        6的补码=6取反+1
        -3的补码=-3取反+1
      • 面试题:
    System.out.println(~100+1); 前面代码的运算结果是(C):注:求100的补码 A.-98B:-99C:-100D:-101 System.out.println(~-100+1); 前面代码的运算结果是(C): 注:求-100的补码 A.98B:99C:100D:101

  4. 位运算:
    • ~:取反(0变1、1变0)
    • &:与运算(有0则0)
    • |:或运算(有1则1)
    • 【CGB2202|CGB2202二进制】:右移位运算
    • <<:左移位运算
补充:
  1. 必须掌握的:
    • 什么是2进制
    • 什么是16进制、16进制存在的原因
    • 2进制与16进制之间的换算
权:6432168421 1100100= 100右移位 110010= 50 11001= 25 1100= 12 权:6432168421 n0101 = 5 m0101= 10 k0101= 20int n = 5; int m = n<<2; System.out.println(m); //20

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