Numpy 位运算分析

发布时间：2023-07-03 09:20:16 所属栏目：教程来源：

导读：在Numpy中，以 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_shi

在Numpy中，以 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

1. 位运算
与普通运算不同，位运算是发生在二进制形式之间的，因此在演示位运算之前，先将数据进行十进制到二进制的转换。

1.1 numpy.bitwise_and函数
numpy.bitwise_and 函数对数组中整数的二进制形式执行位与运算。

案例
查看两个整数的位与运算结果：

a, b = , print(np.bitwise_and(a, b))

先看看a和b的转换为二进制的结果：

print(a 的二进制为：, bin(a))print(b 的二进制为：, bin(b))
打印结果为：

a 的二进制为：
b 的二进制为：
a和b的位与运算可以用下表来说明：

a   0   1   1   0   1
b   1   0   0   0   1
AND   0   0   0   0   1
00001 转化为 2 进制为 1。

1.2 numpy.bitwise_or 函数
numpy.bitwise_or 函数对数组中整数的二进制形式执行位或运算。

案例
查看两个整数的位或运算结果：

print(np.bitwise_or(a, b))

a和b的位或运算可以用下表来说明：

a   0   1   1   0   1
b   1   0   0   0   1
OR   1   1   1   0   1
11101转化为十进制是24+23+22+1=29

1.3 numpy.invert函数
numpy.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。

对于有符号整数，取该二进制数的补码，然后加1。二进制数，最高位为0表示正数，最高位为 1 表示负数。

如下是 ~1 的计算步骤：

将**1**(这里叫：原码)转二进制＝ 00000001；

按位取反＝ 11111110；

发现符号位(即最高位)为**1**(表示负数)，将除符号位之外的其他数字取反＝ 10000001；

末位加1取其补码＝ 10000010；

转换回十进制＝ -2。

本小节讲解了 Numpy 中常用的位运算，与普通运算不同，位运算是发生在二进制形式之间的，读者可通过观察二进制的转化过程进行学习。

（编辑：汽车网）

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