Python如何高效使用位运算符

Python位运算符

按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的，使用正确将会大大优化程序，如进制转化。Python中的按位运算法则如下：

变量 a 为 60，b 为 13，二进制格式如下：

• a = 0011 1100;
• b = 0000 1101;

运算符	描述	实例
&	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	(a & b) 输出结果 12 ，二进制解释： 0000 1100
\	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	(a | b) 输出结果 61 ，二进制解释： 0011 1101
^	按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1	(a ^ b) 输出结果 49 ，二进制解释： 0011 0001
~	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 , ~x 类似于 -x-1	(~a ) 输出结果 -61 ，二进制解释： 1100 0011，在一个有符号二进制数的补码形式
<<	左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0	a << 2 输出结果 240 ，二进制解释： 1111 0000
>>	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，>> 右边的数字指定了移动的位数	a >> 2 输出结果 15 ，二进制解释： 0000 1111

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
a = 60            # 60 = 0011 1100 
b = 13            # 13 = 0000 1101 
c = 0

c = a & b;        # 12 = 0000 1100
print ("1 - c 的值为：",c)
 
c = a | b;        # 61 = 0011 1101 
print ("2 - c 的值为：", c)
 
c = a ^ b;        # 49 = 0011 0001
print ("3 - c 的值为：", c)
 
c = ~a;           # -61 = 1100 0011
print ("4 - c 的值为：", c)
 
c = a << 2;       # 240 = 1111 0000
print ("5 - c 的值为：", c)
 
c = a >> 2;       # 15 = 0000 1111
print ("6 - c 的值为：", c)

1)<<按位左移
各二进位全部左移n位,高位丢弃,低位补0
x << n 左移 x 的所有二进制位向左移动n位,移出位删掉,移进的位补零

a. 左移1位相当于乘以2
用途:快速计算一个数乘以2的n次方 (8<<3 等同于8*2^3)
b.左移可能会改变一个数的正负性
2)>>按位右移
各二进位全部右移n位,保持符号位不变
x >> n, x的所有二进制位向右移动n位,移出的位删掉,移进的位补符号位, 右移不会改变一个数的符

右移1位相当于除以2
x 右移 n 位就相当于除以2的n次方
用途:

• 快速计算一个数除以2的n次方 (8>>3 等同于8/2^3)
• 可以使用右移代替二分查找和堆的插入操作。

3）使用举例：
使用**>>**右移运算计算一个数的二进制表示：

a = 13            # 13 = 0000 1101 
c = []
for i in range(4):#这里4，因为2^4>13
    b = a >> i &1# 每次右移一位，相当于原数除2取整，和1取&与运算
    c.append(b)
print ("c 的二进制表示为：",c[::-1])
# c 的二进制表示为： [1, 1, 0, 1]