数值类型乘除的优化位运算原理(位运算实现乘除)

本文探讨了位运算在计算机中的应用,特别是在优化整数乘除运算方面的作用。通过对比传统算术运算与位运算的效率,展示了位运算在处理大规模数据时的优越性。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

我们知道计算机存储数据时只存0和1,即只有二进制,计算机不识别十进制数。所以对于计算机中的位运算相比加减乘除运算要快的多。位运算在运算中是最快的。
因此,可以使用位运算来代替部分算术运算,以此提高性能。其中最典型的就是对于整数的乘、除运算的优化。
位运算符号: 【注意位运算符的优先级没有加减乘除高,在运算过程中有时需要加括号处理】
&:二进制的与运算符。

|:二进制的或运算符。

^:二进制的异或运算符。

~:二进制的取反运算符,所有位都取反。

<<:二进制的按位左移运算符,有符号数左移后符号位不变。

>> :二进制的按位右移运算符,有符号数右移后符号位不变。

    int a = 16;
    int c = a << 2;//左移两位,相当于乘4
    int d = a >> 2;//右移两位,相当于除4
    System.out.println(c);//64
    System.out.println(d);//4

乘法:A = A * B,可以使用<<位运算符,A << n。举个栗子:A = A * 4 可以变为 A << 2。

除法:A = A / B,可以使用>>位运算符,A >> n。举个栗子:A = A / 4 可以变为 A >> 2。
可以通过以下的栗子看出运算时间和结果

			int a =   16;  	
    		double start1 = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0;i < 1000000; i++){
                result1 += a * 64;
            }
            double end1 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("乘法运算结果"+ result1 +"时间"+ (end1 - start1));
    
            int result2 = 0;
            double start2 = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0;i < 1000000; i++){
                result2 += a << 6;
            }
            double end2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("位运算结果"+ result2 + "时间"+ (end2 - start2));
    
            int result3 = 0;
            double start3 = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0;i < 1000000; i++){
                result1 -= result1 / 64;
            }
            double end3 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("除法运算结果"+ result3 +"时间"+ (end3 - start3));
    
            int result4 = 0;
            double start4 = System.currentTimeMillis();
            for(int i = 0;i < 1000000; i++){
                result2 -= result2 >> 6;
            }
            double end4 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("位运算结果"+ result4 + "时间"+ (end4 - start4));

运行结果
在这里插入图片描述
在数据量百万级的情况下,可以看出,乘除法运行时间会比位运算快。虽然java在底层也做了一定的优化,但是仍然没有比位运算快。

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值