基礎的十進位按位元運算總結與在Python中的計算樣本,十進位python
與運算 &
舉例:
3&5
解法:3的二進位補碼是 11, 5的是101, 3&5也就是011&101,先看百位(其實不是百位,這樣做只是便於理解) 一個0一個1,根據(1&1=1,1&0=0,0&0=0,0&1=0)可知百位應該是1,同樣十位上的數字1&0=0,個位上的數字1&1=1,因此最後的結果是1.(這之後本來應該還有一步,因為我們現在得到的數值只是所求答案的補碼,但是因為正數的補碼即是它本身,所以就省略了。不過,下面的例子就不能省略最後這一步了).
-1&-2
解法:-1的補碼是11111111, -2的補碼是11111110, 11111111&11111110得到的結果是:11111110,這個是補碼,再轉化位原碼為100000010 (負數轉換位原碼的方法是減一取反),最後轉換為十進位是 -2.
-2&6
解法:-2的補碼是11111110, 6的補碼是110, 11111110&110,也就是11111110&00000110(這樣寫的目的是讓初學者能夠更好理解按位元運算),按照上面的方法得到的結果是:110,轉化位十進位就是6.
小技巧:利用按位與可以將任意位元的最後一位變為0,即就是X&0.
eg:
a = 5b = 3print a & b
結果: 1
這是怎麼算的呢,其實是通過a和b的二進位算的。
# a 的 b 的二進位# 0*2**3 + 1*2**2 + 0*2**1 + 1*2**0# 開始與運算a = 0101b = 0011
結果:0001
與運算就是比較a和b的二進位如果位元都為1則算為1,如果不想同或都為0則算為0。然後再把答案的二進位轉為10進位。
或運算 |
舉例:
4|7
解法:按位並的計算規律和按位與的很相似,只不過換了邏輯運算子,並的規律是: 1|1=1 ,1 |0=1, 0|0=0. 4|7轉換位二進位就是:100|111=111. 二進位111即為十進位的7.
小技巧:利用按位並可以將任意位元的最後一位變為1,即就是X|1.
eg:
a = 5b = 3print a | b
結果: print 7
a = 0101b = 0011
a | b結果是:0111
或運算正好與與運算相反,如果位元都不為0則算為1,否則算為0。
異或操作
方法:對位相加,特別要注意的是不進位.
舉例:
2^5
解法:10^101=111,二進位111得到十進位的結果是7.
1^1
解法:1+1=0.(本來二進位1+1=10,但不能進位,所以結果是0)
-3^4
解法:-3的補碼是11111101,4的補碼是100 (也即00000100),11111101^00000100=11111101,補碼11111101轉為原碼是1000111,即十進位的-7.
a = 5b = 3print a ^ b
結果:6
a = 0101b = 0011
a ^ b 結果是0110
異或操作是位元不想同則算為1,否則算為0。
左移與右移
1.左移運算子 <<
方法:X<<N 將一個數字X所對應的位元向左移動N位.
舉例:
3<<2
解法:11向左移動兩位變為1100,即12 .
2.右移動運算子 >>
方法:X>>N 將一個數字X所對應的位元向右移動N位.
舉例:
3>>2
解法:11向右移動兩位變為0.
10>>1
解法:10的二進位是1010,向右邊移動一位是101,即5.
a = 5b = 2print a << b
結果是20
a = 0101b = 2
a << b結果:10100
位移運算會把位元向左或向右移動,如上就是向左移動了2個單位。