詳解Python中位運算的簡單實現

89542767 發布于2023-01-01 17:19 / 349人閱讀

　　位運算就是直接對整數在內存中對應的二進制位進行操作，一般是將數字化為二進制數后進行操作。本文將利用Python語言實現位運算，感興趣的可以了解一下

　　簡介

　　程序中的數在計算機內存中都是以二進制的形式存在的，位運算就是直接對整數在內存中對應的二進制位進行操作，一般是將數字化為二進制數后進行操作。

　　應用場景

　　在常規操作和位運算的操作中使用位運算，可以提升性能。但是會造成代碼難以理解,建議合理利用。

　　1、統計奇數

　　2、統計偶數

　　3、統計不相同數等

　　4、求相反數

　　位運算分有6種：

　　1、按位與：兩個位都為1時，結果才為1（統計奇數）即全1為1。

　　2、按位或：兩個位都為0時，結果才為0（統計偶數）即全0為0。

　　3、按位異或：兩個位相同為0，相異為1(常用統計不相同數）即不同為1。

　　4、按位取反：0變1，1變0，相當于-x-1

　　5、左移運算：各二進位全部左移若干位，高位丟棄，低位補0。

　　6、右移運算：各二進位全部右移若干位，對無符號數，高位補0，有符號數進行補符號位（算術右移），或者補0（邏輯右移）。

　　案例源碼

　　#-*-coding:utf-8-*-
　　#time:2022/5/22 17:56
　　#file:bitwise.py
　　#公眾號:玩轉測試開發
　　#&：兩個位都為1時，結果才為1（統計奇數）即全1為1。
　　a1=10
　　b1=9
　　"""
　　10=0b1010
　　9=0b1001
　　8=0b1000
　　"""
　　print(bin(a1))
　　print(bin(b1))
　　print(a1&b1)#8
　　print(int("0b1000",2))
　　#|：兩個位都為0時，結果才為0（統計偶數）即全0為0。
　　a2=10
　　b2=9
　　"""
　　10=0b1010
　　9=0b1001
　　11=0b1011
　　"""
　　print(bin(a2))
　　print(bin(b2))
　　print(a2|b2)#11
　　print(int("0b1011",2))
　　#^：兩個位相同為0，相異為1(常用統計不相同數）即不同為1。
　　a3=10
　　b3=9
　　"""
　　10=0b1010
　　9=0b1001
　　3=0b0011
　　"""
　　print(bin(a3))
　　print(bin(b3))
　　print(a3^b3)#11
　　print(int("0b0011",2))
　　#~：0變1，1變0，相當于-x-1
　　a4=10
　　"""
　　10=0b1010
　　-x-1=-11
　　"""
　　print(bin(a4))
　　print(~a4)#-11
　　print(int("-0b1011",2))
　　#求相反數
　　print(~a4+1)#-10
　　#&lt;&lt;：各二進位全部左移若干位，高位丟棄，低位補0，即：x&lt;&lt;n=x*(2**n)
　　a5=10
　　"""
　　10=0b1010
　　x=10*2**3=10*2*2*2
　　"""
　　b5=a5&lt;&lt;3
　　print(bin(b5))
　　print(b5)#80
　　print(int("0b1010000",2))
　　#&gt;&gt;：各二進位全部右移若干位，對無符號數，高位補0，有符號數進行補符號位（算術右移），或者補0（邏輯右移）。
　　#即：x&lt;&lt;n=x/(2**n)
　　a6=64
　　"""
　　64=0b1000000
　　x=64/(2**3)=64/(2*2*2)
　　"""
　　b6=a6&gt;&gt;3
　　print(bin(b6))
　　print(b6)#8
　　#經典案例：使用^找出出現一次的數
　　a7=1^1^2
　　a8=1^2^1
　　a9=2^1^1
　　print(a7)
　　print(a8)
　　print(a9)
　　#統計原始方法和位運算方法花費的時間
　　import time
　　loop=30000000
　　start1=time.time()
　　odd_list1=[]
　　for i in range(loop):
　　if i&1==1:
　　odd_list1.append(i)
　　end1=time.time()
　　print(f"time1:{end1-start1}")
　　start2=time.time()
　　odd_list2=[]
　　for i in range(loop):
　　if i%2==1:
　　odd_list1.append(i)
　　end2=time.time()
　　print(f"time2:{end2-start2}")
　　#time1:5.262001037597656
　　#time2:4.736037492752075

　　綜上所述，這篇文章就給大家介紹到這里了，希望可以給大家帶來幫助。

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