JS位运算和遍历

JS位运算符

整数

• 有符号整数：允许使用正数和负数，第32位作为符号位，前31位才是存储位
• 无符号整数：只允许用正数

• 如果用n代表位
• 位数 = 2^n-1
• 由于位数(1、2、4、8、16...)中只有第一位| 1 |是奇数，所以可以根据第一位| 1 |的数值判断一个数值是奇数还是偶数
• num % 2运算本质就是取的| 1 |的值，如果是1就是奇数，是0就是偶数

补码和反码

• 确定该数字的非负版本的二级制表示const getBinary = num => num.toString(2)
• 求得二进制反码，反码就是把原来的二进制1,0互换。即要把 0 替换为 1，把 1 替换为 0
• 在二进制反码上加1

位运算NOT~

~的处理过程

• 把运算数转换成32位数字
• 把二进制数转换成它的二进制反码
• 把二进制数转换成浮点数

实质上是对数字求负，然后减1-num - 1

位运算AND & 和 OR | 和 XOR ^

• &每个数字中的数位对齐，位对位进行与运算
• |每个数字中的数位对齐，位对位进行或运算
• ^每个数字中的数位对齐，位对位进行异或运算
• JS中的二进制有32位，所以要进行32次运算

有符号移动<<< 、>>>和无符号移动 <<、>>

• 有符号移动在移动的时候不会移动符号位，即不会移动第32位，而无符号移动会移动符号位
• 左移<<相等于乘于2，而右移>>相当于除于2

遍历二进制位结构

由于二进制的结构是| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |这种结构，位数是从右边开始的，我们遍历要从右边开始

function eachBit(num, callback) {
  while (num) {
    num >>= 1
  }
}

• 这里使用了右移的方式遍历，当num为0的时候就停止遍历如10 = (0,1,0,1,0)，最靠近左边的1在第四位2^4-1 = 8，| 8 |，所以遍历了4次
• 我们要把遍历的次数和当前的位数以及被右移出去的值(0或1)传递给callback

function eachBit(num, callback) {
  let i = 0
  let bitNum = 0
  while (num) {
    // 奇偶位或第一位的值，也即即将被右移出去的值
    const value = num % 2
    
    // 位数 = 2^i
    bitNum = Math.pow(2, i)
    
    callback && callback(value, i, bitNum)
    
    // 右移1位
    num >>= 1
    i++
  }
}

使用遍历体实现字符串repeat函数

function repeat(str, n) {
  let res = ''
  eachBit(n, v => {
    if (v === 1) {
      res += str
    }
    if (n > 1) {
      str += str
    }
  })
  return res
}

• 实现思路：由于字符串要重复的内容是一样的，为了减少遍历次数，采用了eachBit，比如n = 10那么二进制'1010'只需遍历四次
• 注意上面的1对应的数字，第四位1对应| 8 |，第二位1对应| 2 |
• str += str就是一直迭代，重复次数是2^n（n是遍历的次数）
• v === 1的时候也即| 2 |，这时候是str + str2个重复的str，| 8 |是8个重复的str
• 也即str的重复次数是对应| 2 |和| 8 |的，刚好重复10次
• n > 1是n等于1，没有必要再执行迭代了，只会遍历一次，且v必等于1，后面没有必要执行了