Javaで完全に理解するXOR演算子の10選

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public class XORDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5; // 2進数で101
        int b = 3; // 2進数で011

        int result = a ^ b; // XOR演算の結果

        System.out.println("XORの結果は " + result + " です。");
    }
}

public class BitInversion {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5; // 2進数で0101
        int b = 0xFFFF; // 全ビットが1

        // XORを用いてビット反転
        int result = a ^ b;

        System.out.println("ビット反転後の数値は " + result + " です。");
    }
}

public class SwapNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        int y = 20;

        System.out.println("スワップ前：x = " + x + ", y = " + y);

        // XORを用いた数値のスワップ
        x = x ^ y;
        y = x ^ y;
        x = x ^ y;

        System.out.println("スワップ後：x = " + x + ", y = " + y);
    }
}

public class ExtractBit {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 29; // 2進数で11101
        int pos = 3; // 3番目のビットを取得したい

        // ビットマスクを作成（3番目のビットだけが1で、他が0）
        int mask = 1 << (pos - 1);

        // XOR演算子で特定のビットを取得
        int bit = (num & mask) >> (pos - 1);

        System.out.println(pos + "番目のビットは " + bit + " です。");
    }
}

public class SimpleEncryption {
    public static void main(String[] args) {
        char original = 'A'; // 元の文字
        char key = 'K'; // キー

        // エンコード
        char encrypted = (char) (original ^ key);

        // デコード
        char decrypted = (char) (encrypted ^ key);

        System.out.println("エンコード後の文字：" + encrypted);
        System.out.println("デコード後の文字：" + decrypted);
    }
}

public class FindUniqueNumber {
    public static void main(String[] args) {
        // 配列には2つずつ同じ数値と、一つだけ異なる数値が含まれている
        int[] numbers = {1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5};

        // 初期値として0を設定
        int uniqueNumber = 0;

        // 配列の要素を一つずつXOR演算
        for (int num : numbers) {
            uniqueNumber ^= num;
        }

        // 一意な数値の出力
        System.out.println("配列内の一意な数値は " + uniqueNumber + " です。");
    }
}

public class SimpleEncryption {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Hello, World!";
        char key = 'X';

        // 暗号化
        char[] encrypted = encrypt(text, key);
        System.out.println("暗号化後: " + new String(encrypted));

        // 復号
        char[] decrypted = encrypt(encrypted, key);  // XORは可逆的なので、同じ関数を使用
        System.out.println("復号後: " + new String(decrypted));
    }

    public static char[] encrypt(char[] input, char key) {
        char[] output = new char[input.length];
        for (int i = 0; i < input.length; i++) {
            output[i] = (char) (input[i] ^ key);
        }
        return output;
    }

    public static char[] encrypt(String input, char key) {
        return encrypt(input.toCharArray(), key);
    }
}

public class XORCompression {
    public static void main(String[] args) {
        String data = "AAAABBBCCDAA";
        String compressed = compress(data);
        System.out.println("圧縮後: " + compressed);
    }

    public static String compress(String input) {
        StringBuilder output = new StringBuilder();
        int count = 1;

        for (int i = 0; i < input.length() - 1; i++) {
            if (input.charAt(i) == input.charAt(i + 1)) {
                count++;
            } else {
                output.append((char) (count ^ '0'));
                output.append(input.charAt(i));
                count = 1;
            }
        }
        output.append((char) (count ^ '0'));
        output.append(input.charAt(input.length() - 1));

        return output.toString();
    }
}

public class XORGateSimulation {
    public static void main(String[] args) {
        // 真理値表を出力
        System.out.println("A\tB\t出力");
        for (int A = 0; A <= 1; A++) {
            for (int B = 0; B <= 1; B++) {
                int output = A ^ B;
                System.out.println(A + "\t" + B + "\t" + output);
            }
        }
    }
}

A    B   出力
0    0   0
0    1   1
1    0   1
1    1   0

public class ErrorDetection {
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {0, 1, 1, 0, 1};
        int parityBit = calculateParityBit(data);

        System.out.println("パリティビット: " + parityBit);
    }

    public static int calculateParityBit(int[] data) {
        int parity = 0;
        for (int bit : data) {
            parity ^= bit;
        }
        return parity;
    }
}

public class FindMaxValue {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        int y = 9;

        // 最大値を計算
        int max = y ^ ((x ^ y) & -(x < y ? 1 : 0));

        System.out.println("最大値: " + max);
    }
}

public class XorTrap {
    public static void main(String[] args) {
        int signed = -10;
        int unsigned = 10;

        // 符号付きと符号なしの数値でXOR演算
        int result = signed ^ unsigned;

        // 結果を出力
        System.out.println("XOR結果: " + result);
    }
}

public class BestPractice {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        int y = -10;

        // 符号なしで比較
        int compareResult = Integer.compareUnsigned(x ^ y, 0);

        System.out.println("比較結果: " + (compareResult == 0 ? "等しい" : "等しくない"));
    }
}

public class CustomBitMask {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 29;  // 二進数で 11101
        int mask = 6;  // 二進数で   110

        // XORでカスタムビットマスク適用
        int result = num ^ mask;

        System.out.println("適用後の数値: " + result);
    }
}

public class XorExtension {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        int xorResult = 0;

        // XOR演算で集合に含まれる全ての数値を処理
        for (int num : numbers) {
            xorResult ^= num;
        }

        // 最終結果を出力
        System.out.println("XOR結果の集合: " + xorResult);
    }
}