两个短整数的异或运算

Question

我正在使用传统的方法用 XOR ^ 运算符计算两个 short integers 的 XOR。以下是该方法 -

short a=197;
short b=341;
short y = (short) (a ^ b);

然而，XOR 操作总是返回整数，但在我的情况下输入是短整型，这就是为什么我将短整型转换为 XOR 输出的原因。XOR 可以用不同的方式计算（例如：使用 BigInteger 等），但就性能而言（时间较短），哪种方法最适合短整型？在考虑性能的同时，我应该先使用 Integer.toBinaryString(number) 将每个短整型数值转换为二进制数，然后应用按位异或运算吗？

- ravi

Answer 1

short s1 = ...
short s2 = ...
short result = (short) (s1 ^ s2);

这是XOR两个short的最有效方法。它不会运行创建BigInteger的开销，并且强制转换永远不会导致溢出问题，因为s1和s2都是short。

- Jeffrey

Answer 2

“将每个短整数转换为二进制数”这句话并不是很清楚——短整数本身就是一个数字，它的表示自然是二进制的。”

“你只需要：”

short x = ...;
short y = ...;
short z = (short) (x ^ y);

你需要进行强制类型转换，因为 x ^ y 会将两个操作数提升为 int 类型，结果也将是一个 int 类型。然而，结果必须在 short 范围内，因此可以安全地执行此转换而不会丢失信息。

有关异或运算的更多信息，请参见 JLS 的 第15.22.1节，有关二进制数字提升的信息，请参见 第5.6.2节。

- Jon Skeet

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@EricJ：你还在看我没有在(x ^ y)周围加括号的版本吗？我已经修复了一段时间 :) - Jon Skeet

@JonSkeet：通过“将每个短整数转换为二进制数”，我是指是否应该先使用Integer.toBinaryString（number）将每个短整数转换为二进制字符串，然后再应用按位异或？ - ravi

@RaviJoshi：你为什么想这样做？当它已经在内存中以二进制形式存在时，为什么要将其转换为字符串？按位异或意味着处理位而不是字符，对吗... - Jon Skeet

@JonSkeet：是的，我现在明白了。谢谢。short c = (short) (a ^ b); :) 非常感谢你。 - ravi

Answer 3

我不完全确定你的问题是什么，但希望这可以帮到你：

Java将两个操作数强制转换为int类型。 这就是结果是int的原因。

因此，您的shorts将自动转换为int，并且异或操作将在整数操作数上非常有效地完成。

如果操作数中有一个是long，则两种类型将被强制转换为long。 但是，在您的情况下不适用。

总之，鉴于您的两个输入都是短的，如果需要短的结果，则最高效的方法是

short result = (short) (operandA ^ operandB);

- Eric J.