Operator XOR, singkatan kepada Eksklusif OR, ialah konsep asas dalam sains komputer, matematik dan logik digital. Diwakili oleh simbol ^ dalam banyak bahasa pengaturcaraan dan ⊕ dalam tatatanda matematik, XOR ialah operasi logik yang digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi, termasuk kriptografi, struktur data dan algoritma. Siaran ini akan meneroka cara pengendali XOR berfungsi, sifatnya dan aplikasi praktikal.
Apakah XOR?
Pengendali XOR membandingkan dua input binari dan mengembalikan benar (1) jika inputnya berbeza, dan salah (0) jika input adalah sama. Ia boleh diringkaskan dalam jadual kebenaran mudah:
| Input A | Input B | A XOR B |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Pengendali XOR sering dirujuk sebagai "eksklusif OR" kerana ia mengembalikan benar secara eksklusif apabila satu input adalah benar, tetapi bukan kedua-duanya.
Sifat Utama XOR
-
Harta Identiti:
- XOR nilai dengan 0 meninggalkan nilai tidak berubah:
- A ⊕ 0 = A
- XOR nilai dengan 0 meninggalkan nilai tidak berubah:
-
Harta Songsang Diri:
- XOR nilai dengan dirinya sendiri sentiasa menghasilkan 0:
- A ⊕ A = 0
- XOR nilai dengan dirinya sendiri sentiasa menghasilkan 0:
-
Komutatif:
- Tertib operasi XOR tidak penting:
- A ⊕ B = B ⊕ A
- Tertib operasi XOR tidak penting:
-
Associativity:
- Operasi XOR boleh dikumpulkan dalam sebarang susunan:
- (A ⊕ B) ⊕ C = A ⊕ (B ⊕ C)
- Operasi XOR boleh dikumpulkan dalam sebarang susunan:
-
Pembatalan:
- XOR nilai dengan yang lain, kemudian XORing sekali lagi dengan nilai yang sama memulihkan nilai asal:
- (A ⊕ B) ⊕ B = A
- XOR nilai dengan yang lain, kemudian XORing sekali lagi dengan nilai yang sama memulihkan nilai asal:
Aplikasi XOR
1. Mencari Elemen Unik
Salah satu aplikasi XOR yang paling biasa dalam pengaturcaraan ialah mencari elemen unik dalam tatasusunan di mana setiap elemen lain muncul dua kali.
Contoh:
public int findUnique(int[] nums) {
int result = 0;
for (int num : nums) {
result ^= num; // XOR all elements
}
return result; // The unique number remains
}
Ini berfungsi kerana nombor pendua dibatalkan, seperti: x ⊕ x = 0 .
2. Menukar Dua Nombor Tanpa Pembolehubah Sementara
Anda boleh menggunakan XOR untuk menukar dua nombor tanpa memerlukan pembolehubah tambahan:
Contoh:
int a = 5, b = 10;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
System.out.println("a: " + a + ", b: " + b); // Output: a: 10, b: 5
Begini cara ia berfungsi langkah demi langkah:
- a = a ^ b → menyimpan XOR a dan b dalam a.
- b = a ^ b → memulihkan a kepada b dengan XORing semula.
- a = a ^ b → memulihkan b kepada a dengan XORing semula.
3. Manipulasi Bit dan Kriptografi
Pengendali XOR banyak digunakan dalam kriptografi untuk menggabungkan teks biasa dengan kunci untuk menghasilkan teks sifir. Memandangkan XOR boleh diterbalikkan (A ⊕ B) ⊕ B = A, ia memastikan penyulitan dan penyahsulitan selamat.
Contoh:
// Simple XOR Encryption
public String xorEncrypt(String message, char key) {
char[] encrypted = new char[message.length()];
for (int i = 0; i < message.length(); i++) {
encrypted[i] = (char) (message.charAt(i) ^ key);
}
return new String(encrypted);
}
4. Cari Perbezaan
Dalam masalah ini pada LeetCode.
Anda boleh menggunakan XOR untuk menyelesaikan masalah.
Bayangkan, anda mempunyai 2 rentetan seperti s = "abcd" dan t = "abcde" dan kembalikan perbezaan antara masa itu.
public char findTheDifference(String s, String t) {
char result = 0;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
result ^= s.charAt(i);
}
for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
result ^= t.charAt(i);
}
return result;
}
Mengapa Menggunakan XOR?
XOR adalah cekap, memerlukan sumber pengiraan yang minimum. Ia beroperasi pada tahap bit, menjadikannya lebih pantas daripada banyak kaedah alternatif untuk tugas seperti penyulitan, pengesanan ralat dan banyak lagi. Sifat uniknya menjadikannya alat serba boleh untuk menyelesaikan pelbagai masalah dalam pengkomputeran.
Ringkasan
Pengendali XOR ialah alat yang berkuasa dan serba boleh dalam pengkomputeran dan matematik. Dengan memahami sifat dan aplikasinya, anda boleh memanfaatkannya untuk menulis algoritma yang cekap, menyelesaikan masalah yang rumit, malah meningkatkan pemahaman anda tentang operasi peringkat rendah. Sama ada anda mengoptimumkan algoritma atau meneroka kriptografi, XOR ialah bahagian yang amat diperlukan dalam kotak alat pengaturcaraan anda.
? Rujukan
- Operator XOR di Java
? Bercakap dengan saya
- Github
- Portfolio
Atas ialah kandungan terperinci Memahami Pengendali XOR: Alat Berkuasa dalam Pengkomputeran. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!
Alat AI Hot
Undress AI Tool
Gambar buka pakaian secara percuma
Undresser.AI Undress
Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik
AI Clothes Remover
Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.
Clothoff.io
Penyingkiran pakaian AI
Video Face Swap
Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!
Artikel Panas
Alat panas
Notepad++7.3.1
Editor kod yang mudah digunakan dan percuma
SublimeText3 versi Cina
Versi Cina, sangat mudah digunakan
Hantar Studio 13.0.1
Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa
Dreamweaver CS6
Alat pembangunan web visual
SublimeText3 versi Mac
Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)
Topik panas
Perbezaan antara hashmap dan hashtable?
Jun 24, 2025 pm 09:41 PM
Perbezaan antara hashmap dan hashtable terutamanya dicerminkan dalam keselamatan benang, sokongan nilai null dan prestasi. 1. Dari segi keselamatan benang, hashtable adalah benang selamat, dan kaedahnya kebanyakannya kaedah segerak, sementara hashmap tidak melakukan pemprosesan penyegerakan, yang bukan benang-selamat; 2. Dari segi sokongan nilai null, hashmap membolehkan satu kunci null dan nilai null berbilang, manakala hashtable tidak membenarkan kekunci atau nilai null, jika tidak, nullPointerException akan dibuang; 3. Dari segi prestasi, hashmap lebih cekap kerana tidak ada mekanisme penyegerakan, dan Hashtable mempunyai prestasi penguncian yang rendah untuk setiap operasi. Adalah disyorkan untuk menggunakan ConcurrentHashMap sebaliknya.
Mengapa kita memerlukan kelas pembalut?
Jun 28, 2025 am 01:01 AM
Java menggunakan kelas pembalut kerana jenis data asas tidak dapat mengambil bahagian secara langsung dalam operasi berorientasikan objek, dan bentuk objek sering diperlukan dalam keperluan sebenar; 1. Kelas koleksi hanya boleh menyimpan objek, seperti senarai menggunakan tinju automatik untuk menyimpan nilai berangka; 2. Generik tidak menyokong jenis asas, dan kelas pembungkusan mesti digunakan sebagai parameter jenis; 3. Kelas pembungkusan boleh mewakili nilai null untuk membezakan data yang tidak tersendiri atau hilang; 4. Kelas pembungkusan menyediakan kaedah praktikal seperti penukaran rentetan untuk memudahkan parsing dan pemprosesan data, jadi dalam senario di mana ciri -ciri ini diperlukan, kelas pembungkusan sangat diperlukan.
Bagaimanakah pengkompil JIT mengoptimumkan kod?
Jun 24, 2025 pm 10:45 PM
Penyusun JIT mengoptimumkan kod melalui empat kaedah: kaedah dalam talian, pengesanan tempat panas dan penyusunan, spekulasi jenis dan devirtualisasi, dan penghapusan operasi yang berlebihan. 1. Kaedah sebaris mengurangkan panggilan overhead dan memasukkan kaedah kecil yang sering dipanggil terus ke dalam panggilan; 2. Pengesanan tempat panas dan pelaksanaan kod frekuensi tinggi dan mengoptimumkannya untuk menjimatkan sumber; 3. Jenis spekulasi mengumpul maklumat jenis runtime untuk mencapai panggilan devirtualisasi, meningkatkan kecekapan; 4. Operasi berlebihan menghapuskan pengiraan dan pemeriksaan yang tidak berguna berdasarkan penghapusan data operasi, meningkatkan prestasi.
Apakah kaedah statik dalam antara muka?
Jun 24, 2025 pm 10:57 PM
Staticmethodsininterfaceswereintroducedinjava8toallowutilityfunctionswithintheintheinterfaceitself.beforjava8, SuchfunctionsRequiredseparateHelpereHelperes, LeadingTodisorgaganizedCode.Now, staticmethodethreeKeybeeMeKeBeReSes, staticmethodeDethreeKeybeeMeKeBeReSes, staticmethodethreeKeybeeMeKeKeBeReSes, staticmethodeDethreeKeybeeMeKeKeBeReKeNey
Apakah blok inisialisasi contoh?
Jun 25, 2025 pm 12:21 PM
Blok permulaan contoh digunakan dalam Java untuk menjalankan logik inisialisasi apabila membuat objek, yang dilaksanakan sebelum pembina. Ia sesuai untuk senario di mana beberapa pembina berkongsi kod inisialisasi, permulaan medan kompleks, atau senario permulaan kelas tanpa nama. Tidak seperti blok inisialisasi statik, ia dilaksanakan setiap kali ia ditegaskan, manakala blok permulaan statik hanya dijalankan sekali apabila kelas dimuatkan.
Apakah kata kunci `akhir` untuk pembolehubah?
Jun 24, 2025 pm 07:29 PM
Injava, thefinalkeywordpreventsavariable'svaluefrombeingchangedafterassignment, butitsbehaviordiffersforprimitivesandobjectreferences.forprimitiveVariables, finalmakesthevalueconstant, asinfinalintmax_speed = 100;
Apakah corak kilang?
Jun 24, 2025 pm 11:29 PM
Mod kilang digunakan untuk merangkum logik penciptaan objek, menjadikan kod lebih fleksibel, mudah dikekalkan, dan ditambah longgar. Jawapan teras adalah: dengan mengurus logik penciptaan objek secara berpusat, menyembunyikan butiran pelaksanaan, dan menyokong penciptaan pelbagai objek yang berkaitan. Keterangan khusus adalah seperti berikut: Mod Kilang menyerahkan penciptaan objek ke kelas kilang khas atau kaedah untuk diproses, mengelakkan penggunaan Newclass () secara langsung; Ia sesuai untuk senario di mana pelbagai jenis objek yang berkaitan dicipta, logik penciptaan boleh berubah, dan butiran pelaksanaan perlu disembunyikan; Sebagai contoh, dalam pemproses pembayaran, jalur, paypal dan contoh lain dicipta melalui kilang -kilang; Pelaksanaannya termasuk objek yang dikembalikan oleh kelas kilang berdasarkan parameter input, dan semua objek menyedari antara muka yang sama; Varian biasa termasuk kilang -kilang mudah, kaedah kilang dan kilang abstrak, yang sesuai untuk kerumitan yang berbeza.
Apakah jenis pemutus?
Jun 24, 2025 pm 11:09 PM
Terdapat dua jenis penukaran: tersirat dan eksplisit. 1. Penukaran tersirat berlaku secara automatik, seperti menukar int untuk berganda; 2. Penukaran eksplisit memerlukan operasi manual, seperti menggunakan (int) mydouble. Kes di mana penukaran jenis diperlukan termasuk memproses input pengguna, operasi matematik, atau lulus pelbagai jenis nilai antara fungsi. Isu-isu yang perlu diperhatikan adalah: Mengubah nombor terapung ke dalam bilangan bulat akan memotong bahagian pecahan, mengubah jenis besar menjadi jenis kecil boleh menyebabkan kehilangan data, dan beberapa bahasa tidak membenarkan penukaran langsung jenis tertentu. Pemahaman yang betul tentang peraturan penukaran bahasa membantu mengelakkan kesilapan.
