Question

如何在python 3中给定特定的二进制数来迭代和计算每个位的值？

例如：

00010011 
--------------------
bit position | value
--------------------
[0]            false (0)
[1]            false (0)
[2]            false (0)
[3]            true  (1)
[4]            false (0)
[5]            false (0)
[6]            true  (1)
[7]            true  (1)

Answer 1

使用位时最好使用bitwise operators：

number = 19

num_bits = 8
bits = [(number >> bit) & 1 for bit in range(num_bits - 1, -1, -1)]

这会为您提供8个数字的列表：[0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1]。迭代它并打印所需的任何内容：

for position, bit in enumerate(bits):
    print '%d  %5r (%d)' % (position, bool(bit), bit)

Answer 2

Python字符串是序列，因此您可以像使用列表一样循环遍历它们。添加enumerate()，您自己也有一个索引：

for i, digit in enumerate(binary_number_string):
    print '[{}] {:>10} ({})'.format(i, digit == '1', digit)

演示：

>>> binary_number_string = format(19, '08b')
>>> binary_number_string
'00010011'
>>> for i, digit in enumerate(binary_number_string):
...     print '[{}] {:>10} ({})'.format(i, digit == '1', digit)
... 
[0]      False (0)
[1]      False (0)
[2]      False (0)
[3]       True (1)
[4]      False (0)
[5]      False (0)
[6]       True (1)
[7]       True (1)

我在这里使用了format()而不是bin()，因为您不必在开始时处理0b，而是可以更轻松地包含引导0。

Answer 3

令人惊讶的是，将整数转换为字符串比使用二进制运算要快得多。在运行MacOS 10.15和Python 3.7.6的Core i9上进行基准测试：

702221444796383454 90

"".join()方法的运行时间是按位运算符方法的60％！（如果添加if-else以获得整数列表而不是布尔值，也不会有太大改变。）

我认为这是因为Python整数以不允许有效的按位运算的方式存储在幕后。

Answer 4

此列表理解将为您提供所需的数据。你还希望它在表格下格式化吗？

>>> [(i, b=='1', b) for i, b in enumerate('00010011')]
[(0, False, '0'), (1, False, '0'), (2, False, '0'), (3, True, '1'),
 (4, False, '0'), (5, False, '0'), (6, True, '1'), (7, True, '1')]

Answer 5

为什么要打扰字符串？此代码用于8位，但更改它应该是显而易见的：

num = 19
bits = [False for i in range(8)]
for i in range(8):
    bits[7-i] = True if num & 1 else False
    num = num >> 1

print(bits)

Answer 6

num=19

for val in [bool(num & (1<<n)) for n in range(8)]:
    print(val)
    # do stuff

在二进制数中的位之间进行迭代

6 个答案: