NumPy 位运算

NumPy位运算

NumPy是一个Python中常用的数值计算库，其提供了大量的科学计算工具包括位运算。位运算操作的对象是二进制数字，使用特定的二进制位规则进行操作。NumPy支持按位与、按位或、按位异或、按位左移和按位右移等运算。

按位与操作对两个二进制数的每个对应位进行比较，只有当两个位都为1时，结果位才为1，否则为0。

示例代码：

import numpy as np

a = np.array([60, 13], dtype=np.uint8)
b = np.array([13, 60], dtype=np.uint8)

# 二进制位运算
print(np.bitwise_and(a, b))   # [12, 12]

输出结果示例：

[12 12]

按位或运算对两个二进制数的每个对应位进行比较，只有当两个位都为0时，结果位才为0，否则为1。

示例代码：

import numpy as np

a = np.array([60, 13], dtype=np.uint8)
b = np.array([13, 60], dtype=np.uint8)

# 二进制位运算
print(np.bitwise_or(a, b))   # [61, 61]

输出结果示例：

[61 61]

按位异或运算对两个二进制数的每个对应位进行比较，只有当两个位一样时结果位才为0，否则为1。

示例代码：

import numpy as np

a = np.array([60, 13], dtype=np.uint8)
b = np.array([13, 60], dtype=np.uint8)

# 二进制位运算
print(np.bitwise_xor(a, b))   # [49, 49]

输出结果示例：

[49 49]

按位左移运算将一个二进制数向左移动指定的位数，高位补零。

示例代码：

import numpy as np

a = np.array([60, 13], dtype=np.uint8)

# 二进制位运算
print(np.left_shift(a, 9))   # [15360, 6656]

输出结果示例：

[15360  6656]

按位右移运算将一个二进制数向右移动指定的位数，低位补零。

示例代码：

import numpy as np

a = np.array([60, 13], dtype=np.uint8)

# 二进制位运算
print(np.right_shift(a, 2))   # [15, 3]

输出结果示例：

[15  3]

以上就是NumPy中常用的位运算操作，它们可以用于生成随机数、颜色处理、图片处理和实现密码学等方面。在实际应用中需要根据具体问题的特点选择不同的位运算方式。