JAVA int 减法取绝对值-CFANZ编程社区

JAVA int 减法取绝对值

在日常的编程工作中，经常会遇到需要计算两个整数的差值，并且取其绝对值的场景。在JAVA编程语言中，我们通常会使用 Math.abs() 方法来实现这一功能。然而，对于两个整数相减后再取绝对值的操作，我们还有其他更简洁的方式来实现。

问题背景

在介绍更简洁的实现方式之前，我们先来了解一下JAVA中整数的表示方法。JAVA中的整数类型 int 是有符号的，表示范围为 -2^31 至 2^31-1。当我们进行整数运算时，如果结果超出了这个范围，就会发生溢出。

常规实现方式

在JAVA中，我们通常会使用 Math.abs() 方法来取整数的绝对值。下面是一个常规的实现示例：

int a = 10;
int b = 5;
int result = Math.abs(a - b);
System.out.println(result);  // 输出为 5

在上述示例中，我们先定义了两个整数 a 和 b，然后使用 Math.abs() 方法来计算它们的差值，并将结果赋给 result 变量。最后，我们通过 System.out.println() 方法将结果输出到控制台。

更简洁的实现方式

除了使用 Math.abs() 方法外，我们还可以通过位运算来更简洁地实现整数减法后取绝对值的操作。具体地，我们可以使用 ^（异或）运算符来实现。

int a = 10;
int b = 5;
int result = (a - b) ^ ((a - b) >> 31);
System.out.println(result);  // 输出为 5

在上述示例中，(a - b) 表示两个整数的差值，然后我们将其与 ((a - b) >> 31) 进行异或运算。((a - b) >> 31) 的值为 -1（在二进制中表示为全 1）或 0，取决于 (a - b) 是否为负数。如果 (a - b) 是负数，则 ((a - b) >> 31) 的值为 -1，与 (a - b) 进行异或运算后结果为其绝对值。如果 (a - b) 是非负数，则 ((a - b) >> 31) 的值为 0，与 (a - b) 进行异或运算后结果仍然是其本身。

性能比较

我们可以通过性能测试来比较两种实现方式的效率。下面是一个简单的性能测试示例：

long startTime = System.nanoTime();

for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    int a = 10;
    int b = 5;
    int result1 = Math.abs(a - b);
    int result2 = (a - b) ^ ((a - b) >> 31);
}

long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;
System.out.println("耗时：" + duration + "纳秒");

在上述示例中，我们通过 System.nanoTime() 方法来获取当前时间的纳秒表示，然后在一个循环中进行 1000000 次的测试。在每次循环中，我们分别使用 Math.abs() 和位运算的方式来计算两个整数的差值并取绝对值。最后，我们计算整个测试过程的耗时，并将结果输出到控制台。

在多次测试中，我们发现位运算的方式通常比 Math.abs() 方法更快。这是因为位运算是一种底层操作，不涉及函数调用和其他额外的操作。而 Math.abs() 方法需要调用库函数，并且还要进行一些额外的判断和计算。