使用位运算在 Java 中将两个数字存储在一个字节中

Java 的位操作允许我们将两个数字存储在一个字节中，同时简化我们的代码。将二进制数据表示中的单个位更改为位操作。在这种情况下，位操作可用于将两个数字压缩成一个字节。

Java 中的 byte 是一个 8 位原始数据类型，允许它存储 -128 到 127 之间的值。但是，我们可以使用字节中的单个位将这两个较小的值存储在这个范围内。

示例

输入： x=3 (00000011)，y=6 (00000110)

输出： 54 二进制表示：00110110

解释

我们将使用按位或运算符 00000111 | 00000110 = 00000111（十进制为 7）来组合两个数字 x 和 y。现在我们可以将此值转换为 byte 以获得输出 00110110，十进制为 54。最后，我们将 x 和 y 的值存储在一个字节中。

方法 1：使用按位或 (|) 运算符

我们可以使用按位或运算符将两个数字合并到一个字节中。由于该运算符对操作数的两个位进行逻辑或运算，因此字节中的每个位都设置为 1，如果操作数中的相应位都为 1。

算法

步骤 1：构建两个整数变量 x 和 y 的二进制表示。

步骤 2：使用按位或运算符将 x 和 y 的位置相加。

步骤 3：转换为 byte 并将结果截断为 8 位。

步骤 4：打印字节值的二进制表示。

实施

以下是上述步骤的实现

文件名：ByteStream.java

输出

54 Binary representation: 00110110

复杂度分析

时间复杂度：由于此算法独立于输入大小，因此其时间复杂度为常数 O(1)。

空间复杂度：由于此算法仅使用少量变量，与输入大小无关，因此其空间复杂度也为常数 O(1)。

方法 2：使用位掩码

算法

步骤 1：为要相加的两个数字赋予整数名称 x 和 y。

步骤 2：创建一个掩码，其中用于存储第一个数字的位存储 1，用于存储第二个数字的位存储 0。

步骤 3：为了根据存储第二个数字所需的位数将第一个数字左移，您可以使用按位或来相加两个数字。

步骤 4：将结果转储到 bytes，然后截断为 8 位。

步骤 5：位掩码将两个数字从复合结果中分离出来。使用带掩码的按位与运算符删除第一个数字，并使用带掩码的按位与运算符删除第二个数字。

步骤 6：将选定的数字转换为 bytes 以获得结果。

步骤 7：打印结果。

实施

以下是上述步骤的实现

文件名：Bytestream.java

输出

54 Binary representation: 00110110
3 Binary representation: 00000011
6 Binary representation: 00000110

复杂度分析

时间复杂度：由于此算法独立于输入大小，因此其时间复杂度为常数 O(1)。

空间复杂度：由于此算法仅使用少量变量，与输入大小无关，因此其空间复杂度也为常数 O(1)。