NumPy 教程 之 NumPy 位运算 1

简介: NumPy 位运算教程介绍如何利用 NumPy 的 "bitwise_" 系列函数对二进制位进行操作。这些函数包括按位与 (`bitwise_and`)、按位或 (`bitwise_or`)、按位异或 (`bitwise_xor`)、按位取反 (`bitwise_not` 或 `invert`) 以及位移运算 (`left_shift` 和 `right_shift`)。通过实例展示了布尔数组之间的位运算结果及整数的位移操作。适用于底层数据处理和优化场景。

NumPy 教程 之 NumPy 位运算 1

NumPy 位运算

位运算是一种在二进制数字的位级别上进行操作的一类运算,它们直接操作二进制数字的各个位,而不考虑数字的整体值。

位运算在计算机科学中广泛应用于优化和处理底层数据。

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:

函数 描述

bitwise_and 按位与,对数组元素执行位与操作
bitwise_or 按位或,对数组元素执行位或操作
bitwise_xor 按位异或
bitwise_not 按位取反
invert 按位取反
left_shift 左移位运算,向左移动二进制表示的位
right_shift 右移位运算,向右移动二进制表示的位

实例

import numpy as np

arr1 = np.array([True, False, True], dtype=bool)
arr2 = np.array([False, True, False], dtype=bool)

result_and = np.bitwise_and(arr1, arr2)
result_or = np.bitwise_or(arr1, arr2)
result_xor = np.bitwise_xor(arr1, arr2)
result_not = np.bitwise_not(arr1)

print("AND:", result_and) # [False, False, False]
print("OR:", result_or) # [True, True, True]
print("XOR:", result_xor) # [True, True, True]
print("NOT:", result_not) # [False, True, False]

按位取反

arr_invert = np.invert(np.array([1, 2], dtype=np.int8))
print("Invert:", arr_invert) # [-2, -3]

左移位运算

arr_left_shift = np.left_shift(5, 2)
print("Left Shift:", arr_left_shift) # 20

右移位运算

arr_right_shift = np.right_shift(10, 1)
print("Right Shift:", arr_right_shift) # 5

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