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NumPy教程-NumPy 位运算符

整理:python架构师

NumPy 提供了以下位运算符。

序号运算符描述
1bitwise_and用于计算相应数组元素之间的位与运算。
2bitwise_or用于计算相应数组元素之间的位或运算。
3invert用于计算数组元素的位非运算。
4left_shift用于将元素的二进制表示的位向左移动。
5right_shift用于将元素的二进制表示的位向右移动。

位与运算

NumPy 提供了 bitwise_and() 函数,用于计算两个操作数的位与运算。
位与运算在操作数的二进制表示的相应位上执行。如果操作数中的相应位都设置为 1,则仅在 AND 结果中的相应位将设置为 1,否则将设置为 0。

示例

import numpy as np
a = 10b = 12
print("a 的二进制表示:", bin(a))print("b 的二进制表示:", bin(b))print("a 和 b 的位与运算: ", np.bitwise_and(a, b))
输出:
a 的二进制表示: 0b1010b 的二进制表示: 0b1100a 和 b 的位与运算:  8

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位与运算真值表

两位的位与运算结果仅在两位都为 1 时为 1,否则为 0。
AB位与 (A, B)
000
010
100
111

位或运算符

NumPy 提供了 bitwise_or() 函数,用于计算两个操作数的位或运算。
位或运算在操作数的二进制表示的相应位上执行。如果操作数中的相应位中至少有一个设置为 1,则 OR 结果中的相应位将设置为 1;否则将设置为 0。

示例

import numpy as np
a = 50b = 90
print("a 的二进制表示:", bin(a))print("b 的二进制表示:", bin(b))print("a 和 b 的位或运算: ", np.bitwise_or(a, b))
输出:
a 的二进制表示: 0b110010b 的二进制表示: 0b1011010a 和 b 的位或运算:  122

位或运算真值表

两位的位或运算结果仅在两位中至少有一个为 1 时为 1,否则为 0。
AB位或 (A, B)
000
011
101
111

非运算

用于计算给定操作数的位非运算。如果在函数中传递了有符号整数,则返回 2 的补码。
考虑以下示例。

示例

import numpy as np
arr = np.array([20], dtype=np.uint8)print("二进制表示:", np.binary_repr(20, 8))
print(np.invert(arr))
print("二进制表示: ", np.binary_repr(235, 8))
输出:
二进制表示: 00010100[235]二进制表示:  11101011

左移运算

它将操作数的二进制表示中的位向左移动指定的位置。相同数量的 0 从右侧附加。考虑以下示例。

示例

import numpy as np
print("20 向左移动 3 位:", np.left_shift(20, 3))
print("20 的 8 位二进制表示:", np.binary_repr(20, 8))
print("160 的 8 位二进制表示:", np.binary_repr(160, 8))
输出:
20 向左移动 3 位: 16020 的 8 位二进制表示: 00010100160 的 8 位二进制表示: 10100000

右移运算

它将操作数的二进制表示中的位向右移动指定的位置。相同数量的 0 从左侧附加。考虑以下示例。

示例

import numpy as np
print("20 向右移动 3 位:", np.right_shift(20, 3))
print("20 的 8 位二进制表示:", np.binary_repr(20, 8))
print("160 的 8 位二进制表示:", np.binary_repr(160, 8))
输出:
20 向右移动 3 位: 220 的 8 位二进制表示: 00010100160 的 8 位二进制表示: 10100000
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