概述

移位操作是計算機編程中一種強大的技術，用于對二進制數字進行快速操作。Java 編程語言提供了兩種移位操作符： （左移）和 （右移）。這些運算符可以用來執行各種任務，包括：位清零和置位乘以或除以 2 的冪提取二進制數中的特定位移位數組或列表中的元素

左移運算符 (<<)

左移運算符將一個整數的二進制表示向左移動指定的位數。被移動的位從最低有效位開始，被填充的位用 0 填充。 java int num = 10; // 二進制表示：1010 System.out.println(num << 1); // 輸出：20 (二進制表示：10100)在上面的示例中，整數 10 向左移動 1 位，得到 20。二進制表示中的 0 被填充到空出的最低有效位。

右移運算符 (>>)

右移運算符將一個整數的二進制表示向右移動指定的位數。有符號右移將符號位延伸到空出的最高有效位，而無符號右移用 0 填充。

有符號右移 (>>)

java int num = -10; // 二進制表示：11111111111111111111111111101110 System.out.println(num >> 1); // 輸出：-5 (二進制表示：11111111111111111111111= 15; // 二進制表示：1111 int bit = 2; int result = (num >> bit) & 1; // 提取第 3 位 System.out.println(result); // 輸出：1在上面的示例中，我們使用右移操作符將 num 右移 2 位，然后與 1 相與以提取第 3 位。

移位數組或列表中的元素

移位操作可以用來將數組或列表中的元素向左或向右移動。 java int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5}; System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 輸出：[1, 2, 3, 4, 5] System.out.println(Arrays.toString(Arrays.copyOf(arr, arr.length))); // 輸出：[0, 1, 2, 3, 4]在上面的示例中，我們使用左移操作符將數組 arr 中的元素向左移動一位，復制原始數組以避免覆蓋。

實現細節

移位操作的實現細節取決于底層硬件架構。在大多數現代計算機中，移位操作實際上是用邏輯運算（如 AND 和 OR）實現的。例如，右移運算符可以按以下方式實現：int x >> n = (x & 0xFFFFFFFF) >>> n;其中 x 是要右移的整數，n 是要右移的位數。上面的代碼將整數 x 與 0xFFFFFFFF 相與，以確保它是一個無符號整數。然后使用無符號右移運算符 (>>>) 將它右移 n 位。

結論

移位操作是 Java 中一種強大的工具，用于對二進制數字進行快速操作。通過理解左移和右移運算符的用途和實現，您可以利用這些操作符來提高代碼的效率和簡潔性。

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