Python?NumPy之二元計(jì)算方法怎么應(yīng)用

這篇文章主要講解了“Python NumPy之二元計(jì)算方法怎么應(yīng)用”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“Python NumPy之二元計(jì)算方法怎么應(yīng)用”吧！

二元運(yùn)算符作用于位，進(jìn)行逐位運(yùn)算。二元運(yùn)算只是組合兩個(gè)值以創(chuàng)建新值的規(guī)則。

numpy.bitwise_and()： 此函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)組元素的按位與。 此函數(shù)計(jì)算輸入數(shù)組中整數(shù)的底層二進(jìn)制表示的按位與。

代碼#1：

# 解釋 bitwise_and() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num1 = 10
in_num2 = 11
 
print ("Input  number1 : ", in_num1)
print ("Input  number2 : ", in_num2) 
   
out_num = geek.bitwise_and(in_num1, in_num2) 
print ("bitwise_and of 10 and 11 : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number1 :  10
Input  number2 :  11
bitwise_and of 10 and 11 :  10

代碼#2：

# 解釋 bitwise_and() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr1 = [2, 8, 125]
in_arr2 = [3, 3, 115]
  
print ("Input array1 : ", in_arr1) 
print ("Input array2 : ", in_arr2)
   
out_arr = geek.bitwise_and(in_arr1, in_arr2) 
print ("Output array after bitwise_and: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array1 :  [2, 8, 125]
Input array2 :  [3, 3, 115]
Output array after bitwise_and:  [  2   0 113]

numpy.bitwise_or()： 此函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)組元素的按位或。 此函數(shù)計(jì)算輸入數(shù)組中整數(shù)的底層二進(jìn)制表示的按位或。

代碼#1：

# 解釋 bitwise_or() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num1 = 10
in_num2 = 11
 
print ("Input  number1 : ", in_num1)
print ("Input  number2 : ", in_num2) 
   
out_num = geek.bitwise_or(in_num1, in_num2) 
print ("bitwise_or of 10 and 11 : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number1 :  10
Input  number2 :  11
bitwise_or of 10 and 11 :  11

代碼#2：

# 解釋 bitwise_or() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr1 = [2, 8, 125]
in_arr2 = [3, 3, 115]
  
print ("Input array1 : ", in_arr1) 
print ("Input array2 : ", in_arr2)
   
out_arr = geek.bitwise_or(in_arr1, in_arr2) 
print ("Output array after bitwise_or: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array1 :  [2, 8, 125]
Input array2 :  [3, 3, 115]
Output array after bitwise_or:  [  3  11 127]

numpy.bitwise_xor()： 此函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)組元素的按位異或。 此函數(shù)計(jì)算輸入數(shù)組中整數(shù)的底層二進(jìn)制表示的按位異或。

代碼#1：

# 解釋 bitwise_xor() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num1 = 10
in_num2 = 11
 
print ("Input  number1 : ", in_num1)
print ("Input  number2 : ", in_num2) 
   
out_num = geek.bitwise_xor(in_num1, in_num2) 
print ("bitwise_xor of 10 and 11 : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number1 :  10
Input  number2 :  11
bitwise_xor of 10 and 11 :  1

代碼#2：

# 解釋 bitwise_xor() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr1 = [2, 8, 125]
in_arr2 = [3, 3, 115]
  
print ("Input array1 : ", in_arr1) 
print ("Input array2 : ", in_arr2)
   
out_arr = geek.bitwise_xor(in_arr1, in_arr2) 
print ("Output array after bitwise_xor: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array1 :  [2, 8, 125]
Input array2 :  [3, 3, 115]
Output array after bitwise_xor:  [ 1 11 14]

numpy.invert()： 此函數(shù)用于計(jì)算數(shù)組元素的按位反轉(zhuǎn)。 它計(jì)算輸入數(shù)組中整數(shù)的底層二進(jìn)制表示的按位 NOT。

對(duì)于有符號(hào)整數(shù)輸入，返回二進(jìn)制補(bǔ)碼。在二進(jìn)制補(bǔ)碼系統(tǒng)中，負(fù)數(shù)由絕對(duì)值的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。

代碼#1：

# 解釋 invert() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num = 10
print ("Input  number : ", in_num)
   
out_num = geek.invert(in_num) 
print ("inversion of 10 : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number :  10
inversion of 10 :  -11

代碼#2：

# 解釋 invert() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr = [2, 0, 25]
print ("Input array : ", in_arr)
   
out_arr = geek.invert(in_arr) 
print ("Output array after inversion: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array :  [2, 0, 25]
Output array after inversion:  [ -3  -1 -26]

numpy.left_shift()： 此函數(shù)用于將整數(shù)的位向左移動(dòng)。通過(guò)在 arr1 的右側(cè)附加 arr2 0s（零）來(lái)向左移動(dòng)位。由于數(shù)字的內(nèi)部表示是二進(jìn)制格式，所以這個(gè)操作相當(dāng)于 arr1 乘以 2**arr2。例如，如果數(shù)字是 5，我們想要左移 2 位，那么在左移 2 位之后，結(jié)果將是 5*(2^2) = 20

代碼#1：

# 解釋 left_shift() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num = 5
bit_shift = 2
 
print ("Input  number : ", in_num)
print ("Number of bit shift : ", bit_shift ) 
   
out_num = geek.left_shift(in_num, bit_shift) 
print ("After left shifting 2 bit  : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number :  5
Number of bit shift :  2
After left shifting 2 bit  :  20

代碼#2：

# 解釋 left_shift() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr = [2, 8, 15]
bit_shift =[3, 4, 5]
  
print ("Input array : ", in_arr) 
print ("Number of bit shift : ", bit_shift)
   
out_arr = geek.left_shift(in_arr, bit_shift) 
print ("Output array after left shifting: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array :  [2, 8, 15]
Number of bit shift :  [3, 4, 5]
Output array after left shifting:  [ 16 128 480]

numpy.right_shift()： 該函數(shù)用于將整數(shù)的位右移。由于數(shù)字的內(nèi)部表示是二進(jìn)制格式，因此該操作相當(dāng)于將 arr1 除以 2**arr2。例如，如果數(shù)字是 20，我們想要右移 2 位，那么在右移 2 位之后，結(jié)果將是 20/(2^2) = 5。

代碼#1：

# 解釋 right_shift() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num = 20
bit_shift = 2
 
print ("Input  number : ", in_num)
print ("Number of bit shift : ", bit_shift ) 
   
out_num = geek.right_shift(in_num, bit_shift)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number :  20
Number of bit shift :  2
After right shifting 2 bit  :  5

代碼#2：

# 解釋 right_shift() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
 
in_arr = [24, 48, 16]
bit_shift =[3, 4, 2]
  
print ("Input array : ", in_arr) 
print ("Number of bit shift : ", bit_shift)
   
out_arr = geek.right_shift(in_arr, bit_shift) 
print ("Output array after right shifting: ", out_arr)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array :  [24, 48, 16]
Number of bit shift :  [3, 4, 2]
Output array after right shifting:  [3 3 4]

numpy.binary_repr(number, width=None)： 該函數(shù)用于將輸入數(shù)字的二進(jìn)制形式表示為字符串。對(duì)于負(fù)數(shù)，如果未給出寬度，則在前面添加一個(gè)減號(hào)。如果給出了寬度，則返回與該寬度相關(guān)的數(shù)字的二進(jìn)制補(bǔ)碼。

在二進(jìn)制補(bǔ)碼系統(tǒng)中，負(fù)數(shù)由絕對(duì)值的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。這是在計(jì)算機(jī)上表示有符號(hào)整數(shù)的最常用方法。

代碼#1：

# 解釋 binary_repr() 函數(shù)的 Python 程序
 
import numpy as geek
in_num = 10
 
print ("Input  number : ", in_num)
 
out_num = geek.binary_repr(in_num) 
print ("binary representation of 10 : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input  number :  10
binary representation of 10 :  1010

代碼#2：

# 解釋 binary_repr() 函數(shù)的 Python 程序
import numpy as geek
 
in_arr = [5, -8 ]
  
print ("Input array : ", in_arr) 
 
# 不使用寬度參數(shù)的第一個(gè)數(shù)組元素的二進(jìn)制表示
out_num = geek.binary_repr(in_arr[0])
print("Binary representation of 5")
print ("Without using width parameter : ", out_num) 
 
# 使用寬度參數(shù)的第一個(gè)數(shù)組元素的二進(jìn)制表示
out_num = geek.binary_repr(in_arr[0], width = 5)
print ("Using width parameter: ", out_num) 
 
print("\nBinary representation of -8")
 
# 不使用寬度參數(shù)的第二個(gè)數(shù)組元素的二進(jìn)制表示
out_num = geek.binary_repr(in_arr[1])
print ("Without using width parameter : ", out_num) 
 
# 使用寬度參數(shù)的第二個(gè)數(shù)組元素的二進(jìn)制表示
out_num = geek.binary_repr(in_arr[1], width = 5)
print ("Using width parameter : ", out_num)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

Input array :  [5, -8]
Binary representation of 5 
Without using width parameter :  101
Using width parameter:  00101

Binary representation of -8  
Without using width parameter :  -1000
Using width parameter :  11000

numpy.packbits(myarray, axis=None) ： 此函數(shù)用于將二進(jìn)制值數(shù)組的元素打包成 uint8 數(shù)組中的位。通過(guò)在末尾插入零位將結(jié)果填充到完整字節(jié)。

代碼#1：

# 解釋 packbits() 函數(shù)的 Python 程序
import numpy as np
 
# 使用數(shù)組函數(shù)創(chuàng)建數(shù)組
a = np.array([[[1,0,1],
             [0,1,0]],
             [[1,1,0],
             [0,0,1]]])
 
# 使用 packbits() 函數(shù)打包數(shù)組的元素
b = np.packbits(a, axis=-1)
 
print(b)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

[[[160],[64]],[[192],[32]]]

numpy.unpackbits(myarray, axis=None) ： 此函數(shù)用于將 uint8 數(shù)組的元素解包為二進(jìn)制值輸出數(shù)組。 myarray 的每個(gè)元素表示應(yīng)解包為二進(jìn)制值輸出數(shù)組的位字段. 輸出數(shù)組的形狀是一維的（如果軸為無(wú)）或與輸入數(shù)組的形狀相同，并沿指定的軸進(jìn)行解包。

代碼#1：

# 解釋 unpackbits() 函數(shù)的 Python 程序
import numpy as np
 
# 使用數(shù)組函數(shù)創(chuàng)建數(shù)組
a = np.array([[2], [7], [23]], dtype=np.uint8)
 
# 使用 packbits() 函數(shù)打包數(shù)組的元素
b = np.unpackbits(a, axis = 1)
 
print(b)

在 IDE 上運(yùn)行

輸出 ：

[[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
 [0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
 [0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1]]

感謝各位的閱讀，以上就是“Python NumPy之二元計(jì)算方法怎么應(yīng)用”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)Python NumPy之二元計(jì)算方法怎么應(yīng)用這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！