详解Python中位运算的简单实现

89542767 发布于2023-01-01 17:19 / 180人阅读

　　位运算就是直接对整数在内存中对应的二进制位进行操作，一般是将数字化为二进制数后进行操作。本文将利用Python语言实现位运算，感兴趣的可以了解一下

　　简介

　　程序中的数在计算机内存中都是以二进制的形式存在的，位运算就是直接对整数在内存中对应的二进制位进行操作，一般是将数字化为二进制数后进行操作。

　　应用场景

　　在常规操作和位运算的操作中使用位运算，可以提升性能。但是会造成代码难以理解,建议合理利用。

　　1、统计奇数

　　2、统计偶数

　　3、统计不相同数等

　　4、求相反数

　　位运算分有6种：

　　1、按位与：两个位都为1时，结果才为1（统计奇数）即全1为1。

　　2、按位或：两个位都为0时，结果才为0（统计偶数）即全0为0。

　　3、按位异或：两个位相同为0，相异为1(常用统计不相同数）即不同为1。

　　4、按位取反：0变1，1变0，相当于-x-1

　　5、左移运算：各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0。

　　6、右移运算：各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数进行补符号位（算术右移），或者补0（逻辑右移）。

　　案例源码

　　#-*-coding:utf-8-*-
　　#time:2022/5/22 17:56
　　#file:bitwise.py
　　#公众号:玩转测试开发
　　#&：两个位都为1时，结果才为1（统计奇数）即全1为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))
　　#|：两个位都为0时，结果才为0（统计偶数）即全0为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))
　　#^：两个位相同为0，相异为1(常用统计不相同数）即不同为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变1，1变0，相当于-x-1
　　a4=10
　　"""
　　10=0b1010
　　-x-1=-11
　　"""
　　print(bin(a4))
　　print(~a4)#-11
　　print(int("-0b1011",2))
　　#求相反数
　　print(~a4+1)#-10
　　#&lt;&lt;：各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补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;：各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数进行补符号位（算术右移），或者补0（逻辑右移）。
　　#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
　　#经典案例：使用^找出出现一次的数
　　a7=1^1^2
　　a8=1^2^1
　　a9=2^1^1
　　print(a7)
　　print(a8)
　　print(a9)
　　#统计原始方法和位运算方法花费的时间
　　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

　　综上所述，这篇文章就给大家介绍到这里了，希望可以给大家带来帮助。

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