通过 Java 编程实现不同十六进制字符串或算术代码的示例
前言:好久没有写博客,最近一年感觉真是好忙,各种做不完的工作。相信很多上班族都会有这种感觉。最近对NFC进行写卡操作,需要计算一个校验位。一般情况下,校验位多数是由前几个字节进行异或运算所得。
现在我就先说一下我使用的场景:
把一个16字节的数据写到CPU卡(如交通卡)里面,最后一字节是校验码---前十五字节异或。
我开始从网上找了一些别人写的算法发现计算后结果不对,或者就是写的太复杂了,于是自己就写了一个,感觉也比较简单,现在分享给大家,希望一起交流一下。
第一节:什么是异或运算(主要摘自百度百科,熟悉的童靴可以跳过)
定义:
异或,英文为exclusiveOR,或缩写成xor
异或(xor)是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或的数学符号为“?”,计算机符号为“xor”。其运算法则为:
a?b=(¬a∧b)∨(a∧¬b)
如果a、b两个值不相同,则异或结果为1。如果a、b两个值相同,异或结果为0。
异或也叫半加运算,其运算法则相当于不带进位的二进制加法:二进制下用1表示真,0表示假,则异或的运算法则为:0?0=0,1?0=1,0?1=1,1?1=0(同为0,异为1),这些法则与加法是相同的,只是不带进位。
异或略称为XOR、EOR、EX-OR
程序中有三种演算子:XOR、xor、?。
使用方法如下
z=x?y
z=xxory
运算规则:
1.a?a=0
2.a?b=b?a
3.a?b?c=a?(b?c)=(a?b)?c;
4.d=a?b?c可以推出a=d?b?c.
5.a?b?a=b.
6.若x是二进制数0101,y是二进制数1011
则x?y=1110
只有在两个比较的位不同时其结果是1,否则结果为0
即“两个输入相同时为0,不同则为1”!
逻辑:
逻辑表达式:F=AB'?A'B((AB'?A'B)'=AB⊙A'B',⊙为“同或”运算)
异或逻辑的真值表如图1所
示,其逻辑符号如图2所示。异或逻辑的关系是:当AB不同时,输出P=1;当AB相同时,输出P=0。“?”是异或运算符号,异或逻辑也是与或非逻辑的组合,其逻辑表达式为:
P=A?B
由图1可知,异或运算的规则是
0?0=0,0?1=1
1?0=1,1?1=0
口诀:相同取0,相异取1
事实上,XOR在英文里面的定义为eitherone(isone),butnotboth,也即只有一个为真(1)时,取真(1)。
作用:
在计算机中普遍运用,异或(xor)的逻辑符号一般用xor,也有用?的:
真?假=真
假?真=真
假?假=假
真?真=假
或者为:
True?False=True
False?True=True
False?False=False
True?True=False
部分计算机语言用1表示真,用0表示假,所以两个字节按位异或如下
下面是两个二进制数值进行异或计算:
现实中用的都是十进制的数值,那么我们来看一看两个十进制数值是怎么进行异或计算:
5?2=?
1.进行异或计算前会把数值都转换为二进制的:
5和2转为二进制分别为:0101、0010
2.再把结果0111转换为十进制的:7
3.所以5?2=7
巧用:
与其它语言不同,C语言和C++语言的异或不用xor,而是用“^”,键入方式为Shift+6。(而其它语言的“^”一般表示乘方)
若需要交换两个变量的值,除了通常使用的借用中间变量进行交换外,还可以利用异或,仅使用两个变量进行交换,如:
a=a^b; b=b^a; a=a^b;
详解:
a1=a^b b=a1^b a=a1^b=a1^(a1^b)=a1^a1^b=b
注意:
a=a^b^(b=a);//此类形式是不正确的UB行为,在不同编译器中会有不同的结果,切勿使用
这样就完成了a与b的交换。
综上:同一变量与另一变量和其异或值异或等于自身。
用例:可使用于加密算法某一环节或更多环节,使算法更复杂,不易被破解,安全性更高。[1]
第二节:用java语言实现:
private static String xor(String strHex_X,String strHex_Y){ //将x、y转成二进制形式 String anotherBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_X,16)); String thisBinary=Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(strHex_Y,16)); String result = ""; //判断是否为8位二进制,否则左补零 if(anotherBinary.length() != 8){ for (int i = anotherBinary.length(); i <8; i++) { anotherBinary = "0"+anotherBinary; } } if(thisBinary.length() != 8){ for (int i = thisBinary.length(); i <8; i++) { thisBinary = "0"+thisBinary; } } //异或运算 for (int i=0;i<anotherBinary.length();i++){ //如果相同位置数相同,则补0,否则补1 if(thisBinary.charAt(i)==anotherBinary.charAt(i)) result+="0"; else{ result+="1"; } } Log.e("code",result); return Integer.toHexString(Integer.parseint(result, 2)); }
注意:以上方法是针对一个十六进制字符串一字节之间的异或运算,如对十五字节的十六进制字符串异或运算:
1312f70f900168d900007df57b4884
先进行拆分:13 12 f7 0f 90 01 68 d9 00 00 7d f5 7b 48 84
13 xor 12-->1
1 xor f7-->f6
f6 xor 0f-->f9
....
62 xor 84-->e6
即,得到的一字节校验码为:e6
补充,给一些朋友增加了一个简单的调用方法,仅供参考:
public String checkcode_0007(String para){ String[] dateArr = new String[15]; try { dateArr[0] = para.substring(0, 2); dateArr[1] = para.substring(2, 4); dateArr[2] = para.substring(4, 6); dateArr[3] = para.substring(6, 8); dateArr[4] = para.substring(8, 10); dateArr[5] = para.substring(10, 12); dateArr[6] = para.substring(12, 14); dateArr[7] = para.substring(14, 16); dateArr[8] = para.substring(16, 18); dateArr[9] = para.substring(18, 20); dateArr[10] = para.substring(20, 22); dateArr[11] = para.substring(22, 24); dateArr[12] = para.substring(24, 26); dateArr[13] = para.substring(26, 28); dateArr[14] = para.substring(28, 30); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } String code = ""; for (int i = 0; i < dateArr.length-1; i++) { if(i == 0){ code = xorString(dateArr[i], dateArr[i+1]); } else{ code = xorString(code, dateArr[i]); } } return code; }
然后再主函数或者其他方法里面调用:
String code = checkcode_0007("1312f70f900168d900007df57b4884");
code就是获取的校验码了。
总结
以上就是本文关于Java编程实现对十六进制字符串异或运算代码示例的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!
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一种结构设计模式,允许在对象中动态添加新行为。它通过创建一个封装器来实现这一目的,即把对象放入一个装饰器类中,然后把这个装饰器类放入另一个装饰器类中,以此类推,形成一个封装器链。这样,我们就可以在不改变原始对象的情况下动态添加新行为或修改原始行为。 在 Java 中,实现装饰器设计模式的步骤如下: 定义一个接口或抽象类作为被装饰对象的基类。 公共接口 Component { void operation; } } 在本例中,我们定义了一个名为 Component 的接口,该接口包含一个名为 operation 的抽象方法,该方法定义了被装饰对象的基本行为。 定义一个实现基类方法的具体装饰对象。 公共类 ConcreteComponent 实现 Component { public class ConcreteComponent implements Component { @Override public void operation { System.out.println("ConcreteComponent is doing something...") ; } } 定义一个抽象装饰器类,该类继承于基类,并将装饰对象作为一个属性。 公共抽象类装饰器实现组件 { protected Component 组件 public Decorator(Component component) { this.component = component; } } @Override public void operation { component.operation; } } } 在这个示例中,我们定义了一个名为 Decorator 的抽象类,它继承了 Component 接口,并将被装饰对象作为一个属性。在操作方法中,我们调用了被装饰对象上的同名方法。 定义一个具体的装饰器类,继承自抽象装饰器类并实现增强逻辑。 公共类 ConcreteDecoratorA extends Decorator { public ConcreteDecoratorA(Component 组件) { super(component); } } public void operation { super.operation System.out.println("ConcreteDecoratorA 正在添加新行为......") ; } } 在本例中,我们定义了一个名为 ConcreteDecoratorA 的具体装饰器类,它继承自装饰器抽象类,并实现了操作方法的增强逻辑。在操作方法中,我们首先调用被装饰对象上的同名方法,然后添加新行为。 使用装饰器增强被装饰对象。 公共类 Main { public static void main(String args) { Component 组件 = new ConcreteComponent; component = new ConcreteDecoratorA(component); 组件操作 } } 在这个示例中,我们首先创建了一个被装饰对象 ConcreteComponent,然后通过 ConcreteDecoratorA 类创建了一个装饰器,并将被装饰对象作为参数传递。最后,调用装饰器的操作方法,实现对被装饰对象的增强。 使用场景 在 Java 中,装饰器模式被广泛使用,尤其是在 I/O 中。Java 中的 I/O 库使用装饰器模式实现了不同数据流之间的转换和增强。 让我们打开文件 a.txt,从中读取数据。InputStream 是一个抽象类,FileInputStream 是专门用于读取文件流的子类。BufferedInputStream 是一个支持缓存的数据读取类,可以提高数据读取的效率,具体代码如下: @Test public void testIO throws Exception { InputStream inputStream = new FileInputStream("C:/bbb/a.txt"); // 实现包装 inputStream = new BufferedInputStream(inputStream); byte bytes = new byte[1024]; int len; while((len = inputStream.read(bytes)) != -1){ System.out.println(new String(bytes, 0, len)); } } } } 其中 BufferedInputStream 对读取数据进行了增强。 这样看来,装饰器设计模式和代理模式似乎有点相似,接下来让我们讨论一下它们之间的区别。 第三,与代理模式的区别: 代理模式的目的是控制对对象的访问,它在对象外部提供一个代理对象来控制对原对象的访问。代理对象和原始对象通常实现相同的接口或继承相同的类,以确保两者可以相互替换。 装饰器模式的目的是动态增强对象的功能,而这是通过对象内部的包装器来实现的。在装饰器模式中,装饰器类和被装饰对象通常实现相同的接口或继承自相同的类,以确保两者可以相互替代。装饰器模式也被称为封装器模式。 在代理模式中,代理类附加了与原类无关的功能。
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