python 位运算

主要介绍

1. 简介
2. 位运算符
3. 相关问题

简介

• 程序中的全部数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说穿了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操做 百度百科
• 按位运算就把数字转换为机器语言——二进制的数字来运算的一种运算形式 Freewind的技术专栏

python 中的位运算符

• 按位或预算 ( | )

  1|1=1  0|1=1  1|0=1  0|0 = 0
  即参加运算的两个对象只要有一个为1，其值为1。
  4|3= 7  (转化为二进制至关于 100 | 011  = 111 )
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• 按位与运算 ( & )

  1&1=1    0&1=0     0&0=0     1&0=0
  即：两位同时为“1”，结果才为“1”，不然为0    
  4&3= 0   (转化为二进制至关于 100 & 011 = 000 )
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• 异或运算 ( ^ )

  1^1=0     0^1=1     1^0=1     0^0=0
  即：两位相同为“0”，不一样才为“1”  
  4^3 = 7  (转化为二进制至关于 100 ^ 011 = 111)
  异或的几条性质:
  一、交换律  a^b = b^a
  二、结合律  a^b^c = a^(b^c)
  三、对于任何数x，都有x^x=0，x^0=x
  四、自反性:  a^b^b=a^0=a;
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• 按位翻转 ( ~ )

  将二进制数+1以后乘以-1,x的按位翻转是-(x+1)
  数字 1 在计算机中表示是由计算机字符编码决定的[1]
  utf-8，对万国码进行按类压缩，优化存放空间
  数字1：00000001，8位
  汉字：3个字节
  ~1 = ~(0000 0001) 至关于 (1111 1110) 可能我会觉得 这个数字是至关大的一个数了,可是用python解释器打印
  倒是-2 缘由是由于计算机在存储数值中有一个符号位 正数的符号位是0 负数的符号位为1 而计算机中有涉及源码 反码补码中
  咱们通常用补码表示负数，因此，对-2绝对值原码取反加1，获得1111 1101+1 = 1111 1110 反过来就是 1
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• 左移运算符( << )

  1 << 1 = 2  2<< 1 = 4
  左移1位后a = a *2
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• 右移运算符（>>）

  1 >> 1 = 0  2 >> 1 = 1
  左移1位后a = a / 2
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相关问题

• 进制转换

  def conver(n):
          """ 10进制转2进制 """
          if n==0:
              return 0
          temp = []
          while n:
              temp.append(n%2)
              n = n>>1
          temp.reverse()
          return "".join([str(x) for x in temp])
      def reconver(str1):
          """ 2进制转10进制 """
          temp = [int(x)for x in list(str1)]
          temp.reverse()
          sum = 0
          for i in range(0,len(temp)):
              sum += pow(2,i) * temp[i]
          return sum
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• 判断奇偶性

  def is_odd(n):
      if n&1 == 1:
          print("奇数")
      else:
          print("偶数")
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• 整数n的二进制中1的个数

  5 ( 101 )
  5 & 4 (101 & 100 = 100 ) 
  4 & 3 (100 & 011 = 000)
  >>>>> 2 
  def totle_num(n):
      """ 整数n的二进制中1的个数 n&(n-1)这个式子什么做用？把n的二进制数字中最右边的1变为0 """
      count = 0
      while n:
          count+=1
          n = n&(n-1)
      print(count)
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• 找出那个只出现了一次的元素

  def singleNumber(nums):
      """ [0,1,2,0,1,2,3] 给定一个非空整数列表，除了某个元素只出现一次之外，其他每一个元素均出现两次。找出那个只出现了一次的元素。leetcode 136 """
      ret = 0
      for x  in nums:
          ret = ret ^x
      return ret
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• 没有出如今序列中的那个数

  1. 给定一个包含 0..n 中 n 个数的列表，找出 0 .. n 中没有出如今序列中的那个数。 leetcode 268
      [1,3,0] 2
      0^1^2^3^1^3^0    2
      ret = 0
      for i in range(0,n+1)
          ret ^= i
      
      for i in range(0,len(nums)):
          ret ^= nums[i]
      
      return ret
      
      2. 1-n 放在含有 n+1 个元素的列表中，只有惟一的一个元素值重复，其它均只出现一次．
         每一个列表元素只能访问一次，设计一个算法，将它找出来；不用辅助存储空间。 进阶版 leetcode 287
      [1,2,2,3] 2 
      0^1^2^3^1^2^2^3 = 2
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• 一种整数数据压缩存储的算法实现

  def readVarint(trans):
  result = 0 
  shift = 0 
  while True:
      x = trans.readAll(1)    // 读取下一个字符
      byte = ord(x)              // 转成整数表示
      result |= (byte & 0x7f) << shift // 将该字节去掉最高位放在已有结果的左侧
  if byte >> 7 == 0:       // 若是该字节最高位是0，结束
      return result
  shift += 7
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