NumPy 位运算

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章节

• Numpy 介绍
• Numpy 安装
• NumPy ndarray
• NumPy 数据类型
• NumPy 数组创建
• NumPy 基于已有数据创建数组
• NumPy 基于数值区间创建数组
• NumPy 数组切片
• NumPy 广播
• NumPy 数组迭代
• NumPy 位运算
• NumPy 字符串函数
• NumPy 数学函数
• NumPy 统计函数
• NumPy 排序、查找、计数
• NumPy 副本和视图
• NumPy 矩阵库函数
• NumPy 线性代数

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NumPy 位运算

NumPy包中，可用位操作函数进行位运算。

• bitwise_and 位与运算
• bitwise_or 位或运算
• invert 位非运算
• left_shift 左移位
• right_shift 右移位

bitwise_and

要对数值进行位与运算，可以使用bitwise_and()函数。

示例

import numpy as np
print ('\n13与17的二进制表示:')
a,b = 13,17 
print (bin(a))
print (bin(b))

print ('\n13与17相与:') 
c = np.bitwise_and(13, 17)
print (bin(c))

输出

13与17的二进制表示:
0b1101
0b10001

13与17相与:
0b1

bitwise_or

要对数值进行位或运算，可以使用bitwise_or()函数。

示例

import numpy as np
print ('\n13与17的二进制表示:')
a,b = 13,17 
print (bin(a))
print (bin(b))

print ('\n13与17相或:') 
c = np.bitwise_or(13, 17)
print (bin(c))

输出

13与17的二进制表示:
0b1101
0b10001

13与17相或:
0b11101

invert

要对数值进行位非运算，可以使用invert()函数。

示例

import numpy as np 

print ('13的位非运算结果，其中ndarray的dtype为uint8:' )
print (np.invert(np.array([13], dtype = np.uint8))) 
print ('\n')  

# 比较13和242的二进制表示，可以看到位的反转

print ('13的二进制表示:' )
print (np.binary_repr(13, width = 8)) 
print ('\n')  

print ('242的二进制表示:' )
print (np.binary_repr(242, width = 8))

输出

13的位非运算结果，其中ndarray的dtype为uint8:
[242]


13的二进制表示:
00001101


242的二进制表示:
11110010

注意，binary_repr()函数的作用是: 返回数值的二进制表示，二进制位数可以通过width指定。

left_shift

left_shift()函数对数值进行左移位运算：二进制数值向左移位，右边补0。

示例

import numpy as np 

print ('对10左移位2位:' )
print (np.left_shift(10,2) )
print ('\n' ) 

print ('10的二进制:' )
print (np.binary_repr(10, width = 8) )
print ('\n')  

print ('40的二进制:' )
print (np.binary_repr(40, width = 8) ) 

输出

对10左移位2位:
40


10的二进制:
00001010


40的二进制:
00101000

'00001010’左移两位，右面补两个0。

right_shift

right_shift()函数对数值进行右移位运算：二进制数值向右移位，左边补0。

示例

import numpy as np 

print ('对40右移位2位:') 
print (np.right_shift(40,2)) 
print ('\n' ) 

print ('40的二进制:' )
print (np.binary_repr(40, width = 8) )
print ('\n' ) 

print ('10的二进制:' )
print (np.binary_repr(10, width = 8))  

输出

对40右移位2位:
10


40的二进制:
00101000


10的二进制:
00001010

'00101000’右移两位，左面补两个0。

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NumPy包中，可用位操作函数进行位运算。

• bitwise_and 位与运算
• bitwise_or 位或运算
• invert 位非运算
• left_shift 左移位
• right_shift 右移位

bitwise_and

要对数值进行位与运算，可以使用bitwise_and()函数。

示例

import numpy as np
print ('\n13与17的二进制表示:')
a,b = 13,17 
print (bin(a))
print (bin(b))

print ('\n13与17相与:') 
c = np.bitwise_and(13, 17)
print (bin(c))

输出

13与17的二进制表示:
0b1101
0b10001

13与17相与:
0b1

bitwise_or

要对数值进行位或运算，可以使用bitwise_or()函数。

示例

import numpy as np
print ('\n13与17的二进制表示:')
a,b = 13,17 
print (bin(a))
print (bin(b))

print ('\n13与17相或:') 
c = np.bitwise_or(13, 17)
print (bin(c))

输出

13与17的二进制表示:
0b1101
0b10001

13与17相或:
0b11101

invert

要对数值进行位非运算，可以使用invert()函数。

示例

import numpy as np 

print ('13的位非运算结果，其中ndarray的dtype为uint8:' )
print (np.invert(np.array([13], dtype = np.uint8))) 
print ('\n')  

# 比较13和242的二进制表示，可以看到位的反转

print ('13的二进制表示:' )
print (np.binary_repr(13, width = 8)) 
print ('\n')  

print ('242的二进制表示:' )
print (np.binary_repr(242, width = 8))

输出

13的位非运算结果，其中ndarray的dtype为uint8:
[242]


13的二进制表示:
00001101


242的二进制表示:
11110010

注意，binary_repr()函数的作用是: 返回数值的二进制表示，二进制位数可以通过width指定。

left_shift

left_shift()函数对数值进行左移位运算：二进制数值向左移位，右边补0。

示例

import numpy as np 

print ('对10左移位2位:' )
print (np.left_shift(10,2) )
print ('\n' ) 

print ('10的二进制:' )
print (np.binary_repr(10, width = 8) )
print ('\n')  

print ('40的二进制:' )
print (np.binary_repr(40, width = 8) ) 

输出

对10左移位2位:
40


10的二进制:
00001010


40的二进制:
00101000

'00001010’左移两位，右面补两个0。

right_shift

right_shift()函数对数值进行右移位运算：二进制数值向右移位，左边补0。

示例

import numpy as np 

print ('对40右移位2位:') 
print (np.right_shift(40,2)) 
print ('\n' ) 

print ('40的二进制:' )
print (np.binary_repr(40, width = 8) )
print ('\n' ) 

print ('10的二进制:' )
print (np.binary_repr(10, width = 8))  

输出

对40右移位2位:
10


40的二进制:
00101000


10的二进制:
00001010

'00101000’右移两位，左面补两个0。

来源：https://blog.csdn.net/weixin_43031412/article/details/98768902