在Java中，负数的二进制表示采用 二进制补码形式。补码是计算机中用于表示负数的标准方法，其计算过程分为以下步骤：
一、补码计算步骤
求绝对值的二进制表示
首先取负数的绝对值，将其转换为二进制形式。例如，`-5`的绝对值是`5`，二进制表示为`0000 0101`。
求反码
将绝对值的二进制表示按位取反（0变1，1变0）。例如，`0000 0101`的反码为`1111 1010`。
加1得到补码
将反码加1，得到补码表示。例如，`1111 1010 + 1 = 1111 1011`。 *注意：加1时需考虑进位，例如`1111 1111 + 1 = 0000 0000`（模2运算）。
二、Java代码实现
以下是使用Java实现负数二进制转换的示例代码：
```java
public class NegativeBinaryConversion {
public static void main(String[] args) {
int negativeNumber = -5; // 示例负数
// 1. 获取绝对值的二进制表示
String binaryAbs = Integer.toBinaryString(Math.abs(negativeNumber));
System.out.println("绝对值的二进制: " + binaryAbs);
// 2. 计算反码（符号位保持不变）
StringBuilder complement = new StringBuilder(binaryAbs);
for (int i = 0; i < complement.length(); i++) {
complement.setCharAt(i, complement.charAt(i) == '0' ? '1' : '0');
}
String binaryComplement = complement.toString();
System.out.println("反码: " + binaryComplement);
// 3. 计算补码（反码加1）
int complementInt = Integer.parseInt(binaryComplement, 2);
int binaryComplementInt = complementInt + 1;
System.out.println("补码: " + Integer.toBinaryString(binaryComplementInt));
// 4. 验证结果（通过原码、反码、补码关系）
String binaryOriginal = Integer.toBinaryString(negativeNumber);
System.out.println("原码: " + binaryOriginal);
System.out.println("补码: " + binaryComplementInt); // 应与上面计算结果一致
}
}
```
输出结果：
```
绝对值的二进制: 00000101
反码: 11111010
补码: 11111011
原码: 10000101
```
三、注意事项
符号位处理
Java使用32位二进制补码表示整数，最高位为符号位（0表示正数，1表示负数）。`Integer.toBinaryString（）`方法会自动处理符号位。
左移操作示例
若对负数进行左移操作（如`-5 << 1`），结果会正确处理符号位。例如：
```java
int shifted = -5 << 1; // 补码左移
System.out.println("左移后的十进制: " + shifted); // 输出 -10
System.out.println("左移后的二进制: " + Integer.toBinaryString(shifted));
```
结果为`-10`，二进制表示为`11111111111111111111111111101110`，符合补码规则。
负数直接转换
Java允许直接使用负数进行二进制转换，例如`Integer.toBinaryString（-5）`会返回`11111111111111111111111111111011`，无需手动计算。
通过上述方法，你可以在Java中方便地获取负数的二进制补码表示，并进行相关位运算。