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Java 奇数特性及优化方案

2018.02.22 14:15 1054浏览

在某些时候,出于某些目的可能会要求进行一些奇数性的判断,如果你是newer,很有可能因为经验的不足造成一些在后期让人难以发现的的bug。

如何进行奇数判断

有可能你会这么写

public static boolean isOdd(int i) {
    return i % 2 == 1;
}

也有可能你会这么写

public static boolean isOdd(int i) {
    return i % 2 != 0;
}

如果你选择了第一种的写法,那么恭喜你,你中标了,在未来的某些时候bug会找到你,而用第二种的就没有问题。

现在还没发现问题的人,那么你可能是忽略了负数的情况,-1 % 2 等于 -1而不是1

运行下面代码就能发现问题:


public class OddDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = -10; i < 10; i++) {
            mod2(i);
        }
    }

    public static void mod2(int i) {
        System.out.println(i + " % 2 = " + (i % 2));
    }
}

// 结果输出:
-10 % 2 = 0
-9 % 2 = -1
-8 % 2 = 0
-7 % 2 = -1
-6 % 2 = 0
-5 % 2 = -1
-4 % 2 = 0
-3 % 2 = -1
-2 % 2 = 0
-1 % 2 = -1
0 % 2 = 0
1 % 2 = 1
2 % 2 = 0
3 % 2 = 1
4 % 2 = 0
5 % 2 = 1
6 % 2 = 0
7 % 2 = 1
8 % 2 = 0
9 % 2 = 1

位运算判断法

到目前为止,已经可以解决奇数性的问题,这完全是个经验问题,那么下面再介绍一种性能更高一点的,更加高大上的一种判断方法:位运算法

代码如下:

public static boolean isOdd2(int i) {
    return (i & 1) == 1;
}

是否看起来很简单,但是对于不熟悉位运算的人来说看着你很牛掰

位运算判断法解析

“&”对于java开发者来说,你可以不熟悉,但是你不可以做到不知道,这是什么,运算规则是什么

& 按位与,将数字转化为二进制之后,只有两个操作数对应位同为1时,结果为1,其余全为0

这里就需要引入原码反码补码三个概念,简单介绍:

  • 正数的原码、反码、补码是一样的
  • 负数的反码等于原码的符号位不变,其余位按位取反,补码等于反码加一

对于位运算不熟悉的猿友来说,需要稍微注意的一点是,计算机中都是采用补码来进行计算

开始解析,以3和-3为例

[1]原 = [1]反 = [1]补 = 00000000 00000000 00000000 00000001

[3]原 = [3]反 = [3]补 = 00000000 00000000 00000000 00000011

[-3]原 = 10000000 00000000 00000000 00000011
[-3]反 = 11111111 11111111 11111111 11111100
[-3]补 = 11111111 11111111 11111111 11111101

1 & 3 结果为 00000000 00000000 00000000 00000001,很明显为1

1 & -3 结果计算稍微复杂一点,上面说了用补码进行运算,所以补码运算结果为00000000 00000000 00000000 00000001 结果依然为1

很明显通过这种方式就屏蔽了正负数的原因造成的bug,还获得了更高的性能。

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