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Python移位运算(左移和右移)

移位操作等效于乘以 2 或者除以 2,但是移位运算的效率更高,所以在乘以或者除以 2 的整数幂时使用移位操作可以提升代码的执行速度。

移位操作包括左移和右移两个操作:左移操作相当于得到原操作数除以2n,右移操作相当于得到原操作数乘以2n。这两个操作都不改变原操作数的值。

1. 左移操作(>>)

相当于得到原操作数除以2n,原操作数不发生变化。

>>> 2 >> 1   # 得到2左移一位的值
1            # 相当于是2/2
>>> 2 >> 2   # 得到2左移2位的值
0            # 相当于先左移一位得到1,结果1再除以2等于0

从前面的例子可以看出,每左移一位相当于是除以 2,即 a>>1 等效于 a/2。如果移动 n 位,则等效于连除以 n 个 2,即 a>>n 等效于 (((a>>1)>>1)…)>>1。

如果操作数是正数,那么对之不停进行左移一位操作,其最终结果一定可以得到 0。如果操作数是负数,对之不停进行左移一位操作,是否最后也一定能够得到 0 呢?来看下面的例子:

>>> -8>>1   # 移动一位,相当于是除以2
-4          # 得到-4
>>> -8>>2   # 移动2位,相当于是用结果-4再除以2
-2
>>> -8>>3   # 移动3位,相当于是用结果-2再除以2
-1
>>> -8>>4   # 移动4位,相当于是用结果-1再除以2
-1

我们发现,-1 左移一位还是 -1,所以负数不停左移最后会停留在 -1 而不是 0 上。

>>> -1>>100   # -1移动100位
-1            # 依然是-1

2. 右移操作(<<)

相当于得到原操作数乘以 2n,原操作数不发生变化。

>>> 3<<1      # 向右移动一位,相当于是乘以2
6             # 得到6
>>> -3 << 1   # 向右移动一位,相当于是乘以2
-6

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