10、numpy——位运算
NumPy 位运算
NumPy "bitwise_" 开头的函数是位运算函数。
NumPy 位运算包括以下几个函数:
函数 | 描述 |
---|---|
bitwise_and |
对数组元素执行位与操作 |
bitwise_or |
对数组元素执行位或操作 |
invert |
按位取反 |
left_shift |
向左移动二进制表示的位 |
right_shift |
向右移动二进制表示的位 |
注:也可以使用 "&"、 "~"、 "|" 和 "^" 等操作符进行计算。
1、bitwise_and
bitwise_and() 函数对数组中整数的二进制形式执行位与运算。
import numpy as np
print('13 和 17 的二进制形式:')
a, b = 13, 17
print(type(a))
print(bin(a), bin(b))
print('13 和 17 的位与:')
print(np.bitwise_and(13, 17))
print(a & b)
执行结果:
13 和 17 的二进制形式:
<class 'int'>
0b1101 0b10001
13 和 17 的位与:
1
1
以上实例可以用下表来说明:
1 | 1 | 0 | 1 | ||
---|---|---|---|---|---|
AND | |||||
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
运算结果 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2、bitwise_or
bitwise_or()函数对数组中整数的二进制形式执行位或运算
import numpy as np
a, b = 13, 17
print('13 和 17 的二进制形式:')
print(bin(a), bin(b))
print('13 和 17 的位或:')
print(np.bitwise_or(13, 17))
print(a | b)
执行结果
13 和 17 的二进制形式:
0b1101 0b10001
13 和 17 的位或:
29
29
以上实例可以用下表来说明:
1 | 1 | 0 | 1 | ||
---|---|---|---|---|---|
OR | |||||
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
运算结果 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
3、invert
invert() 函数对数组中整数进行位取反运算,即 0 变成 1,1 变成 0。
import numpy as np
print('13 的二进制表示:')
print(np.binary_repr(13, width=8))
print('242 的二进制表示:')
print(np.binary_repr(242, width=8))
print('13 的位反转,其中 ndarray 的 dtype 是 uint8:')
print(np.invert(np.array([13], dtype=np.uint8)))
执行结果:
13 的二进制表示:
00001101
242 的二进制表示:
11110010
13 的位反转,其中 ndarray 的 dtype 是 uint8:
[242]
4、left_shift
left_shift() 函数将数组元素的二进制形式向左移动到指定位置,右侧附加相等数量的 0。
import numpy as np
print('10 的二进制表示:')
print(np.binary_repr(10, width=8))
print('40 的二进制表示:')
print(np.binary_repr(40, width=8))
print('将 10 左移两位:')
print(np.left_shift(10, 2))
print('\n')
执行结果:
10 的二进制表示:
00001010
40 的二进制表示:
00101000
将 10 左移两位:
40
5、right_shift
right_shift() 函数将数组元素的二进制形式向右移动到指定位置,左侧附加相等数量的 0。
import numpy as np
print('40的二进制表示:')
print(np.binary_repr(40, width=8))
print('10的二进制表示:')
print(np.binary_repr(10, width=8))
print('将40右移两位:')
print(np.right_shift(40, 2))
执行结果:
import numpy as np
print('40的二进制表示:')
print(np.binary_repr(40, width=8))
print('10的二进制表示:')
print(np.binary_repr(10, width=8))
print('将40右移两位:')
print(np.right_shift(40, 2))
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