Python 中的整型是補碼形式存儲的 Python 中 bin 一個負數(十進制表示),輸出的是它的原碼的二進制表示加上個負號,方便查看 Python 中 bin 一個負數(十六進制表示),輸出的是對應的二進制表示。 |
1、在 python 裏面,負數的存儲方式
實例
a = bin(-3) print(a) a = bin(3) print(a) b = bin(-3 & 0xffffffff) print(b) c = bin(0xfffffffd) print(c) //輸出 //-0b11 //0b11 //0b11111111111111111111111111111101 //0b11111111111111111111111111111101
也就是說:
- Python 中的整型是補碼形式存儲的
- Python 中 bin 一個負數(十進制表示),輸出的是它的原碼的二進制表示加上個負號,方便查看
- Python 中 bin 一個負數(十六進制表示),輸出的是對應的二進制表示。
所以你爲了獲得負數(十進制表示)的補碼,需要手動將其和十六進制數 0xfffffffd 進行按位與操作,得到結果也是個十六進制數,再交給 bin() 進行輸出,得到的纔是你想要的補碼錶示。
2、但是在c/c++/java裏面負數都是以補碼的形式進行存儲的,《計算機原理》顯示,計算機內部採用2的補碼(Two's Complement)表示負數。
3、這就出現了在Python裏面需要將負數和0xffffffff進行與操作,來去掉負數前面的負號,可以理解爲超過32位的東西就不進行考慮了,這進行與操作的具體步驟是:如果是正數,直接與;如果是負數,先去掉最前面的負號,再取反,再加1,再進行與操作。從而得到負數的補碼。
因此對於輸出的a我們也要進行截斷,但是不能簡單粗暴地直接&0xffffffff, 因爲這樣做的話-1加1是對了,結果是正數的也沒問題,但是如果本來結果是負數的,這樣就又出奇怪結果了。最後真正的解決方案如下:
實例
def getSum(a,b): while b!=0: ta = a a = a^b b = ((ta&b)<<1)&0xffffffff hibit = (a&0x80000000)>>31 if hibit==1: return -(((~a)+1)&0xffffffff) else: return a&0xffffffff
其原理是先通過第32位符號位判斷是否負數,是負數則先去反加1再截斷,最後加上負號;正數則直接截斷。結果號稱簡潔,容易的Python版本變成了這樣,太奇葩了。
4、所以可以查看自己的寫的劍指Offer的:二進制中1的個數的求解。對於c++程序和python程序的區別(負數補碼的區別)。
而且在這道題目裏面,還要注意和1相減進行與操作的計算方式求解個數
5、求解二進制中1的個數,用python寫,就是這樣的
實例
class Solution: def NumberOf1(self, n): # write code here if n<0: n=n&0xffffffff #這個是python裏面的,python和別的語言存儲負數的格式有點區別 temp=0x00000001 count=0 for i in range(64): if n&temp: count=count+1 temp=temp<<1 return count
6、(另一個題,但是也是按位操作)二進制(64位)中有且只有1個1(想要時間複雜度的低的關鍵),求解這個數字的的第幾位是那個1。比如輸入8,輸出4。
方法1:O(n)的時間複雜度
實例
def search_1(input_n): if input_n<0: input_n=input_n&0xffffffff temp=0x00000001 for i in range(64): if input_n&temp: return i+1 temp=temp<<1 return 0
方法2:O(logn),主要是使用二分法求解,但是關鍵的一點是需要判斷他的值的大小。其實也可以使用math.log(input_n,2)進行求解(但是這個庫函數的時間複雜度就不太清楚了)
本文地址:https://www.linuxprobe.com/comparison-between-python.html