Эффективные способы перевернуть массив с помощью битовых операторов в Java

В Java существует несколько методов эффективного обращения массива с использованием битовых операторов. В этой статье мы рассмотрим несколько подходов на примерах кода. Каждый метод использует различные методы манипуляции битами, предоставляя вам множество вариантов на выбор в зависимости от ваших конкретных требований. Давайте погрузимся!

Метод 1: использование замены XOR
Пример кода:

public static void reverseArrayUsingXORSwap(int[] arr) {
    int start = 0;
    int end = arr.length - 1;

    while (start < end) {
        arr[start] ^= arr[end];
        arr[end] ^= arr[start];
        arr[start] ^= arr[end];
        start++;
        end--;
    }
}

Метод 2: использование операторов побитового сдвига
Пример кода:

public static void reverseArrayUsingBitwiseShift(int[] arr) {
    int start = 0;
    int end = arr.length - 1;

    while (start < end) {
        arr[start] = arr[start] ^ arr[end];
        arr[end] = arr[start] ^ arr[end];
        arr[start] = arr[start] ^ arr[end];
        start++;
        end--;
    }
}

Метод 3: использование арифметических операторов
Пример кода:

public static void reverseArrayUsingArithmeticOperators(int[] arr) {
    int start = 0;
    int end = arr.length - 1;

    while (start < end) {
        arr[start] = arr[start] + arr[end];
        arr[end] = arr[start] - arr[end];
        arr[start] = arr[start] - arr[end];
        start++;
        end--;
    }
}

Метод 4: использование BitSet
Пример кода:

import java.util.BitSet;
public static void reverseArrayUsingBitSet(int[] arr) {
    BitSet bitSet = new BitSet(arr.length);

    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] == 1) {
            bitSet.set(arr.length - 1 - i);
        }
    }

    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        arr[i] = bitSet.get(i) ? 1 : 0;
    }
}

Метод 5: использование двух указателей и побитового исключающего ИЛИ
Пример кода:

public static void reverseArrayUsingTwoPointers(int[] arr) {
    int start = 0;
    int end = arr.length - 1;

    while (start < end) {
        arr[start] ^= arr[end];
        arr[end] ^= arr[start];
        arr[start] ^= arr[end];
        start++;
        end--;
    }
}

В этой статье мы рассмотрели несколько эффективных методов обращения массива с помощью битовых операторов в Java. Мы рассмотрели такие методы, как замена XOR, операторы побитового сдвига, арифметические операторы, BitSet и два указателя с побитовым XOR. Эти методы предоставляют альтернативные подходы к обращению массивов, соответствующие различным стилям кодирования и требованиям к производительности. Не стесняйтесь выбирать метод, который лучше всего соответствует вашим потребностям!