JavaScript 位运算符

JavaScript 中有几个位运算符，它们是用来直接操作二进制位的，不是经常用。最近在看算法相关的东西，所以抽时间比较系统的了解了一下。以下是常见的位运算符以及它们的功能：

功能

按位与（&）：
- 描述：对两个数的每一个比特位执行与操作，如果两个相应的位都是1，则结果为1，否则为0。
- 示例：10 & 6 = 2
按位或（|）：
- 描述：对两个数的每一个比特位执行或操作，如果两个相应的位中至少有一个为1，则结果为1，否则为0。
- 示例：10 | 6 = 14
按位异或（^）：
- 描述：对两个数的每一个比特位执行异或操作，如果两个相应的位相异，则结果为1，否则为0。
- 示例：10 ^ 6 = 12
按位非（~）：
- 描述：对一个数的每一个比特位执行非操作，将1变为0，将0变为1。
- 示例：~10 = -11
左移（<<）：
- 描述：将一个数的所有比特位向左移动指定的位数，右侧用0填充。
- 示例：10 << 2 = 40
带符号右移（>>）：
- 描述：将一个数的所有比特位向右移动指定的位数，左侧用原来的符号位填充。
- 示例：-10 >> 2 = 3
无符号右移（>>>）：
- 描述：将一个数的所有比特位向右移动指定的位数，左侧用0填充。
- 示例：10 >>> 2 = 2

位运算算法

一个经典的位运算算法题是“只出现一次的数字”（Single Number）。题目描述如下：

题目：

给定一个非空整数数组，除了某个元素只出现一次以外，其余每个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。

示例:

输入: [4, 3, 2, 4, 2]
输出: 3

说明:

你的算法应该具有线性时间复杂度。你可以不使用额外空间来实现吗？

解题思路：

可以使用异或运算符来解决这个问题。异或运算具有交换律和结合律，对于任何数 x，x ^ x = 0，x ^ 0 = x。
关于位运算有下面几个规律

1 ^ 1 = 0;
1 ^ 0 = 1;
0 ^ 1 = 1;
0 ^ 0 = 0;

也就说 0 和 1 异或的时候相同的异或结果为 0，不同的异或结果为1，对于任何数 a，有下面几个规律

a ^ a = 0; // 自己和自己异或等于 0
a ^ 0 = a; // 任何数字和 0 异或等于他自己
a ^ b ^ c = a ^ c ^ b; // 异或运算具有交换律

有了这个规律，这题就很容易解了，我们只需要把所有的数字都异或一遍，最终结果就是只出现一次的数字。

var singleNumber = function(nums) {
  let result = 0;
  for (let num of nums) {
    result ^= num;
  }
  return result;
};

// 示例用法
console.log(singleNumber([4, 3, 2, 4, 2]));  // 输出: 3