Java 位运算符

Question

我在Java代码中发现了这段代码，如果有人能解释其中的逻辑，我会非常高兴。

public boolean name(int n) {
   return ((n >> n) & 1L) > 0; 
}

这似乎是一种检查操作，但这段代码会返回什么布尔值呢？是否有替代方案？我正在尽力理解Java中的位操作。

- faisal abdulai

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看起来像我会写的谜题。我建议你尝试不同的值并观察它的行为，然后尝试自己解释它。 - Peter Lawrey

这是我会写的那种东西 ;) http://vanillajava.blogspot.co.uk/2012/01/another-shifty-challenge.html - Peter Lawrey

@PeterLawrey 你能为这个找到一个通项公式吗？（即 n 必须为 n = ... 的形式） - assylias

@assylias 我在我的回答中尝试了一下。;) - Peter Lawrey

有上下文吗？这个函数真的被使用了吗？ - harold

@PeterLawrey 我也试了一下 ;-) - assylias

Answer 1

这是一段奇怪的代码。它检测被右移 n % 32 位后的数字 n 是否为奇数。

通过测试的前几个非负数值分别是37（二进制中为100101）、70（二进制中为1000110）和101（二进制中为1100101）。

我怀疑它是否真正按照原始编码者的意图工作 - 它并没有明显地表示任何有用的东西（而且方法名 name 也不太有帮助...）

- Jon Skeet

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@assylias：不是的。根据我的测试程序，101也通过了。102也通过了，但是101之所以通过是因为当1100101b向右移动5位时，你得到11b。因此，前三个值分别为37、70和101。 - Jon Skeet

@harold 32 不会通过：32 >> 32 == 32 - assylias

@harold：显然是这样。32不会被移位（因为32％32 == 0），所以结果最终为false。 - Jon Skeet

啊，我看到我在代码里犯了一个傻瓜式的拼写错误...对此感到抱歉。 - harold

Answer 2

也许这个谜题的重点是看你是否考虑到了超出0到31位的移位，以及会发生什么。

对于负数来说，情况变得更加奇怪。

for(int n=-70;n<=200;n++)
    if (((n >> n) & 1L) > 0)
        System.out.print(n + " ");

打印

-70 -69 -68 -67 -66 -65 -58 -57 -56 -55 -54 -53 -52 -51 -50 -49 -48 -47 -46 -45 -44 -43 -42 -41 -40 -39 -38 -37 -36 -35 -34 -33 -27 -26 -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 37 70 101 102 135 165 167 198 199

当n是一个int时，类似的公式

n & (1 << (n & 31)) != 0

如果 n 是一个 long

n & (1L << (n & 63)) != 0

在移位后，更多的负数会有一个1，因为它们被符号扩展了。

一个类似的谜题。

http://vanillajava.blogspot.co.uk/2012/01/another-shifty-challenge.html

http://vanillajava.blogspot.co.uk/2012/01/shifting-challenge.html

- Peter Lawrey

Answer 3

对于正数而言，该函数似乎仅在数字的形式为以下形式时返回true：

sum_k (alpha_k * 2^k + d(k)), where 

alpha_k = 0 or 1
k >= 5
d(k) = k for exactly one of the k where alpha_k = 1 and 0 otherwise

例子：

alpha_k = 1 for k = 5, 0 otherwise => 32 + 5 = 37
alpha_k = 1 for k = 6, 0 otherwise => 64 + 6 = 70
alpha_k = 1 for k = 5 and 6, 0 otherwise => 32 + 5 + 64 = 101
                                         or 32 + 64 + 6 = 102

所有这些数字都可以使用：

将该数字本身移位％32，将其移位d（k）以获得非空的k。
进入位置1的位于位置k，根据定义alpha_k = 1，因此k为1。

证明只有这些数字有效有点具有挑战性...

下一个问题显然是：这有什么意义？！

- assylias

Answer 4

>> 是有符号右移运算符，左操作数是要进行移位的整数，右操作数是要将整数移位的位数。最终的 & 1L 操作测试第零位：如果第零位为 1，则函数返回 true。我不知道这个的真正目的是什么，但是这个函数返回 true 的结果集取决于操作数的大小，例如对于 32 位 int，片段 (n >> n) 对于 32 的倍数返回非零结果，然后...

32:   (n>>n): 32   (n>>n)&1L: 0
33:   (n>>n): 16   (n>>n)&1L: 0
34:   (n>>n): 8   (n>>n)&1L: 0
35:   (n>>n): 4   (n>>n)&1L: 0
36:   (n>>n): 2   (n>>n)&1L: 0
37:   (n>>n): 1   (n>>n)&1L: 1

or

192:   (n>>n): 192   (n>>n)&1L: 0
193:   (n>>n): 96   (n>>n)&1L: 0
194:   (n>>n): 48   (n>>n)&1L: 0
195:   (n>>n): 24   (n>>n)&1L: 0
196:   (n>>n): 12   (n>>n)&1L: 0
197:   (n>>n): 6   (n>>n)&1L: 0
198:   (n>>n): 3   (n>>n)&1L: 1
199:   (n>>n): 1   (n>>n)&1L: 1

- tomasb