位運算與SQL實現

摘要： 程式中的所有數在計算機記憶體中都是以二進位制的形式儲存的。位運算就是直接對整數在記憶體中的二進位制位進行操作。 下面是維基百科對於位運算的簡要解釋： In digital computer programming, a bitwise operation operates on...

程式中的所有數在計算機記憶體中都是以二進位制的形式儲存的。位運算就是直接對整數在記憶體中的二進位制位進行操作。

下面是維基百科對於位運算的簡要解釋：

在數字技術算計程式設計中，一個位運算操作的是一個或多個位組合或者是二進位制數字，並且這些操作都是在單個位級別上的。

位運算是直接執行在處理器上的，因此非常簡單而快速，常常用於比較或計算資料。

在簡易的低成本處理器上，位運算是比除法快很多的，有些情況甚至比乘法和加法還要快。

但是在現代處理器上，由於其更長的指令流水線和其他結構化設計的選擇，因此加法和乘法運算可以和位運算一樣快，但因為更節省資源，位運算通常更加低能耗。

位運算的邏輯運算子

1. & 與運算

位與運算的實質是將參與運算的兩個資料，按對應的二進位制數逐位進行邏輯與運算。

對於負數，按其補碼進行運算。

2. | 或運算

位或運算的實質是將參與運算的兩個資料，按對應的二進位制數逐位進行邏輯或運算。

邏輯運算子||與位或運算子|的區別是： 條件“或”運算子 (||) 執行 bool 運算元的邏輯“或”運算，但僅在必要時才計算第二個運算元。

x || y , x | y 不同的是，如果 x 為 true，則不計算 y（因為不論 y 為何值，“或”操作的結果都為 true）。這被稱作為“短路”計算。

3. ^ 位異或

位異或運算的實質是將參與運算的兩個資料，按對應的二進位制數逐位進行邏輯異或運算。只有當對應位的二進位制數互斥的時候，對應位的結果才為真。

4. ~ 位非

位非運算的實質是將參與運算的兩個資料，按對應的二進位制數逐位進行邏輯非運算。

應用例項

例如，有一家公司，該公司有a、b、c 三位主管（級別依次由高到低），對於公司出售的產品，主管可以提供報價，但不是每位主管都必須提供報價，因此共有a,b,c,ab,ac,bc,abc七種情況。 要求記錄每位提供某個產品的報價的主管，且最終有效的報價為其中級別最高的。

現在設計price表，其中欄位ap、 bp 、cp，分別表示每位主管提供的報價；欄位p表示所有提供了報價的主管，其中a為1、b為2、c為4，p欄位儲存的是這三個數的和。

舉例來說，主管b提供了報價100,主管c提供了報價93，那麼ap=null,bp=100,cp=93,p=6(即2+4)，其中有效的報價為b的報價100。

判斷是否包含某個主管的報價，可以使用與運算：

1 轉換為二進位制為 0001 2 轉換為二進位制為 0010 4 轉換為二進位制為 0100

當p為6時： 6 轉換為二進位制為 0110

6 & 1，即0110&0001=0000=0，表示不包含主管a的報價。

6 & 2，即0110&0010=0010>0，表示包含主管b的報價。

根據是否大於0，可以判斷是否包含某個主管的報價；

下面分別是建表、插入資料和使用位運算查詢的SQL。

CREATE TABLE price
(
 id INT PRIMARY KEY,
 ap INT DEFAULT NULL,
 bp INT DEFAULT NULL,
 cp INT DEFAULT NULL,
 p INT DEFAULT NULL
);

INSERT INTO price VALUES
(1,NULL,100,93,6),
(2,188,170,203,7),
(3,NULL,14,NULL,2);

INSERT INTO price VALUES
(4,NULL,NULL,NULL,NULL),
(5,44,55,66,7),
(6,NULL,NULL,430,4);


SELECT
id '產品編號',
CASE WHEN p≈>0 THEN ap
WHEN p&bp>0 THEN bp
WHEN p&cp>0 THEN cp
ELSE '該產品無有效報價'
END '有效報價',
CASE WHEN p≈>0 THEN 'ap'
WHEN p&bp>0 THEN 'bp'
WHEN p&cp>0 THEN 'cp'
ELSE '無'
END '報價主管'
FROM price;

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