详解Python中位运算的简单实现

位运算及其 Python 实现

我是本际云服务器推荐网的小编小本本，本文将介绍位运算及其在 Python 中的实现。位运算就是直接对整数在内存中对应的二进制位进行操作，一般是将数字化为二进制数后进行操作。程序中的数在计算机内存中都是以二进制的形式存在的。

详解Python中位运算的简单实现

应用场景

在常规操作和位运算的操作中使用位运算，可以提升性能。但是会造成代码难以理解，建议合理利用。常见的应用场景包括：

统计奇数
统计偶数
统计不相同数等
求相反数

位运算分有 6 种：

按位与：两个位都为 1 时，结果才为 1（统计奇数）即全 1 为 1。
按位或：两个位都为 0 时，结果才为 0（统计偶数）即全 0 为 0。
按位异或：两个位相同为 0，相异为 1（常用统计不相同数）即不同为 1。
按位取反：0 变 1，1 变 0，相当于 -x-1。
左移运算：各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补 0。
右移运算：各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补 0，有符号数进行补符号位（算术右移），或者补 0（逻辑右移）。

案例源码

#-*-coding:utf-8-*-
#time:2022/5/22 17:56
#file:bitwise.py
#公众号:玩转测试开发
#&：两个位都为1时，结果才为1（统计奇数）即全1为1。
a1=10
b1=9
print(bin(a1))
print(bin(b1))
print(a1&b1)#8
print(int("0b1000",2))
#|：两个位都为0时，结果才为0（统计偶数）即全0为0。
a2=10
b2=9
print(bin(a2))
print(bin(b2))
print(a2|b2)#11
print(int("0b1011",2))
#^：两个位相同为0，相异为1(常用统计不相同数）即不同为1。
a3=10
b3=9
print(bin(a3))
print(bin(b3))
print(a3^b3)#11
print(int("0b0011",2))
#~：0变1，1变0，相当于-x-1
a4=10
print(bin(a4))
print(~a4)#-11
print(int("-0b1011",2))
#求相反数
print(~a4+1)#-10
#<<：各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0，即：x<<n=x*(2**n)
a5=10
b5=a5<<3
print(bin(b5))
print(b5)#80
print(int("0b1010000",2))
#>>：各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数进行补符号位（算术右移），或者补0（逻辑右移）。
#即：x<<n=x/(2**n)
a6=64
b6=a6>>3
print(bin(b6))
print(b6)#8
#经典案例：使用^找出出现一次的数
a7=1^1^2
a8=1^2^1
a9=2^1^1
print(a7)
print(a8)
print(a9)
#统计原始方法和位运算方法花费的时间
import time
loop=30000000
start1=time.time()
odd_list1=[]
for i in range(loop):
    if i&1==1:
        odd_list1.append(i)
end1=time.time()
print(f"time1:{end1-start1}")
start2=time.time()
odd_list2=[]
for i in range(loop):
    if i%2==1:
        odd_list1.append(i)
end2=time.time()
print(f"time2:{end2-start2}")
#time1:5.262001037597656
#time2:4.736037492752075

以上是具体的 Python 代码实现及注释，可以供大家参考。

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