NumPy 教程（第 12 章）：位运算

NumPy bitwise_ 开头的函数是位运算函数

NumPy 位运算包括以下几个函数：

• 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

也可以用 Python 自身的位运算符进行操作：

• &：按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0

• |：按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1

• ^：按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为 1

• ~：按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1

• <<：左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由"<<"右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补0

• >>：右移动运算符：把">>“左边的运算数的各二进位全部右移若干位，”>>"右边的数指定移动的位数

bitwise_and() 函数

对数组中整数的二进制形式执行位与运算

示例：

In [1]: import numpy as np

In [2]: bin(13),bin(17)
Out[2]: ('0b1101','0b10001')

In [3]: np.bitwise_and(13,17)
Out[3]: 1

In [4]: 13 & 17
Out[4]: 1

bitwise_and() 函数

对数组中整数的二进制形式执行位或运算

In [5]: np.bitwise_or(13,17)
Out[5]: 29

In [6]: 13 | 17
Out[6]: 29

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

In [7]: print(np.invert(np.array([13],dtype=np.uint8)))
[242]

In [8]: print (np.binary_repr(13,width=8))
00001101

In [9]: print(np.binary_repr(242,width=8))
11110010

left_shift() 函数

将数组元素的二进制形式向左移动到指定位置，右侧附加相等数量的 0

In [10]: np.left_shift(10,2)
Out[10]: 40

In [11]: np.binary_repr(10,width=8)
Out[11]: '00001010'

In [12]: np.binary_repr(40,width=8)
Out[12]: '00101000'

right_shift() 函数

将数组元素的二进制形式向右移动到指定位置，左侧附加相等数量的 0

In [13]: np.right_shift(40,2)
Out[13]: 10

In [14]: np.binary_repr(40,width=8)
Out[14]: '00101000'

In [15]: np.binary_repr(20,width=8)
Out[15]: '00010100'

（编辑：北几岛）

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