Operador XOR Bitwise em Java

JavaBeginner
Pratique Agora

Introdução

O operador XOR é um operador bitwise utilizado em Java para comparar bits individuais dos operandos. Em Java, o operador XOR é representado pelo símbolo acento circunflexo (^). Ele é usado para comparar dois bits e retorna verdadeiro se e somente se os dois bits que estão sendo comparados não forem iguais.

Usando XOR com Tipos de Dados Primitivos

Em Java, o operador XOR pode ser usado com qualquer tipo de dado primitivo. Vamos verificar a tabela verdade do XOR usando tipos de dados primitivos.

public class XOR {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("0 XOR 0: " + (0 ^ 0)); // Output: 0
        System.out.println("0 XOR 1: " + (0 ^ 1)); // Output: 1
        System.out.println("1 XOR 0: " + (1 ^ 0)); // Output: 1
        System.out.print("1 XOR 1: " + (1 ^ 1)); // Output: 0
    }
}

Para executar o código, salve-o no arquivo ~/project/XOR.java e execute os seguintes comandos no terminal:

cd ~/project/
javac XOR.java
java XOR

Usando XOR com Valores Booleanos

XOR também pode funcionar com valores booleanos. Vamos recriar a tabela usando verdadeiro (true) e falso (false) booleanos.

public class XOR {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("False XOR False: " + (false ^ false)); // Output: false
        System.out.println("False XOR True: " + (false ^ true)); // Output: true
        System.out.println("True XOR False: " + (true ^ false)); // Output: true
        System.out.print("True XOR True: " + (true ^ true)); // Output: false
    }
}

Para executar o código, salve-o no arquivo ~/project/XOR.java e execute os seguintes comandos no terminal:

cd ~/project/
javac XOR.java
java XOR

Usando XOR com Valores Inteiros

O operador XOR pode ser usado em inteiros que não são 0 ou 1. O operador XOR funcionará nos bits individuais do equivalente binário do inteiro.

public class XOR {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("9 XOR 15: " + (9 ^ 15)); // Output: 6
        System.out.println("1 XOR 20: " + (1 ^ 20)); // Output: 21
        System.out.println("7 XOR 7: " + (7 ^ 7)); // Output: 0
        System.out.print("32 XOR 0: " + (32 ^ 0)); // Output: 32
    }
}

Para executar o código, salve-o no arquivo ~/project/XOR.java e execute os seguintes comandos no terminal:

cd ~/project/
javac XOR.java
java XOR

Encontrando o Inteiro Não Repetido usando XOR

O operador XOR também pode ser usado para encontrar o inteiro não repetido em um array de inteiros.

public class XOR {
    public static int nonRepeatingInteger(int[] numArray) {
        int xor = numArray[0];
        for (int i = 1; i < numArray.length; i++)
            xor = xor ^ numArray[i];
        return xor;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 12, 5, 6, 10, 6, 12};
        int nonRepeatingNum = nonRepeatingInteger(arr);
        System.out.print("The non-repeating integer is: " + nonRepeatingNum);
    }
}

Para executar o código, salve-o no arquivo ~/project/XOR.java e execute os seguintes comandos no terminal:

cd ~/project/
javac XOR.java
java XOR

A saída será:

The non-repeating integer is: 5

Encontrando XOR de Strings Binárias

XOR funciona apenas para tipos de dados primitivos. No entanto, podemos escrever nosso próprio método que usa o operador XOR e alguma lógica adicional para encontrar o XOR de duas strings binárias.

public class XOR {
    public static String binaryStringXOR(String binStr1, String binStr2) {
        String xor = "";
        // adding zeroes to make the two strings equal in length
        if (binStr1.length() > binStr2.length()) {
            String temp = "";
            for (int i = 0; i < binStr1.length() - binStr2.length(); i++)
                temp += "0";
            binStr2 = temp + binStr2;
        } else if (binStr2.length() > binStr1.length()) {
            String temp = "";
            for (int i = 0; i < binStr2.length() - binStr1.length(); i++)
                temp += "0";
            binStr1 = temp + binStr1;
        }
        for (int i = 0; i < binStr1.length(); i++) {
            xor += binStr1.charAt(i) ^ binStr2.charAt(i);
        }
        return xor;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("1001 XOR 1111: " + binaryStringXOR("1001", "1111"));
        System.out.println("1 XOR 10100: " + binaryStringXOR("1", "10100"));
        System.out.println("0111 XOR 1: " + binaryStringXOR("0111", "1"));
        System.out.print("100000 XOR 0: " + binaryStringXOR("100000", "0"));
    }
}

Para executar o código, salve-o no arquivo ~/project/XOR.java e execute os seguintes comandos no terminal:

cd ~/project/
javac XOR.java
java XOR

A saída será:

1001 XOR 1111: 0110
1 XOR 10100: 10101
0111 XOR 1: 0110
100000 XOR 0: 100000

Resumo

Neste laboratório, aprendemos sobre os conceitos básicos da operação XOR em Java. Demonstramos como os operadores XOR podem ser usados em tipos de dados booleanos e inteiros. Também implementamos um método para encontrar o XOR de duas strings binárias e um método para encontrar o inteiro não repetido em um array de inteiros.