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numpy 矩阵的按位运算

备案动态 | 2023-09-07

numpy 矩阵的按位运算

参考链接：Numpy 字符串运算

http://www.runoob.com/numpy/numpy-binary-operators.html

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Numpy 数组运算

NumPy 字符串函数

NumPy 按位运算

以“bitwise_”开头的NumPy 函数是按位函数。

NumPy 按位运算包括以下函数：

函数说明bitwise_and 对数组元素进行按位与运算bitwise_or 对数组元素进行按位或运算invert 按位取反left_shift 将二进制表示位向左移动right_shift 将二进制表示位向右移动

注意：“”、“~”、“|”等运算符'^'也可以用于计算。

按位与

bitwise_and() 函数对数组中整数的二进制表示形式执行按位AND 运算。

例子

import numpy as np print ('13 和17 的二进制形式：') a,b=13,17 print (bin(a), bin(b)) print ('\n') print ('13 的位数和17 with:') print (np.bitwise_and(13, 17))

输出是：

13和17的二进制形式：

0b1101 0b10001

13 和17 的按位与：

上述例子可以用下表来说明：

1101AND 10001 运算结果00001

按位与运算规则如下：

ABAND111100010000

按位或

bitwise_or() 函数对数组中的二进制形式的整数执行按位AND 运算。

例子

import numpy as np a,b=13,17 print ('13 和17 的二进制形式：') print (bin(a), bin(b)) print ('13 和17 的按位或：') print (np .bitwise_or(13, 17))

输出是：

13和17的二进制形式：

0b1101 0b10001

13 和17 的按位或：

上述例子可以用下表来说明：

1101OR 10001 运算结果11101

位或运算的运算规则如下：

ABOR111101011000

倒置

invert()函数对数组中的整数进行位反转操作，即0变成1，1变成0。

对于有符号整数，取二进制数的补码，然后+1。二进制数，正数最高位为0，负数最高位为1。

看~1的计算步骤：

表达式二进制值（2 的补码）十进制值500000000 00000000 00000000 00000105~511111111 11111111 11111111 11111010-6

将1（此处：原码）转为二进制=00000001按位取反=11111110发现符号位（即最高位）为1（代表负数），将除符号位外的其他数取反=10000001并加上最后一位1 的补码=10000010 转换回十进制=-2

例子

import numpy as np print ('13 的位反转，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，我们发现一个位反转print ('13 的二进制表示：') print (np.binary_repr(13, width=8)) print ('\n') print (' 13 的二进制表示242：'）打印（np.binary_repr（242，宽度=8））

输出是：

13 的位反转，其中ndarray 的dtype 为uint8：

【242】

13的二进制表示：

00001101

242的二进制表示：

11110010

左移

left_shift() 函数将数组元素的二进制形式向左移动到指定位置，并在右侧附加相同数量的0。

例子

import numpy as np print ('10 左移两位：') print (np.left_shift(10,2)) print ('\n') print ('10 的二进制表示：') print (np.binary_repr( 10 , width=8)) print ('\n') print ('40 的二进制表示：') print (np.binary_repr(40, width=8)) # '00001010' 中的两位左移，并且两个右侧添加0。

输出是：

Shift 10 左移两位：

10的二进制表示：

00001010

40的二进制表示：

00101000

右移

right_shift() 函数将数组元素的二进制形式右移到指定位置，并在左侧添加相同数量的0。

例子

import numpy as np print ('40 向右移动两位：') print (np.right_shift(40,2)) print ('\n') print ('40 的二进制表示：') print (np. binary_repr( 40, width=8)) print ('\n') print ('10 的二进制表示形式：') print (np.binary_repr(10, width=8)) # '00001010' 中的两位向右移动，并且左侧添加两个0。

输出是：

将40 向右平移两位：

40的二进制表示：

00101000

10的二进制表示：

00001010

Numpy 数组运算

NumPy 字符串函数

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