2018-09-27 day3进制及转换和原码、反码、补码和位运算

1. 进制

计算机在存储数据时都是以二进制形式存储
常用进制:十进制、十六进制、八进制、二进制

a. 十进制:由0~9的数字组成

基数:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
进位:逢10进1 每一位的值:123 = 1100 + 210 + 31 = 110^2 + 210^1 + 310^0

b. 二进制

所有二进制数都由0,1组成
基数:0,1
进位:逢2进1
每一位的值:11011 = 12^0 + 12^1 + 02^2 + 12^3 + 1*2^4

c. 八进制

基数:0 ~ 7
进位:逢8进1
每一位的值:111 = 1 * 8^0 + 1 * 8^1 + 1 * 8^2 = 73

d. 十六进制

基数:0 ~ 9 ,A ~ F(a~f)
进位: 逢16进1
每一位的值:111 = 1 * 16^0 + 1 * 16^1 + 1 * 16^2 = 273

2. 进制之间的转换

a.其他进制转换成十进制:每一位乘上幂次数(对应的权重),然后求和
b.十进制转换成其他进制(辗转相除法)
123:111 011(2)
123:73(8) 123:7b(16)
二进制转换成八进制:每3位二进制转换成一位8进制,反之一位8进制转换成3位二进制
二进制转换成16进制:每4位二进制转换成一位16进制,反之一位16进制转换成4位二进制
不够位数的在高位前补0

注意:python对进制的支持

python支持通过二进制、八进制、十六进制和十进制的数来表示整数

类型 需要加前缀 一般形式
二进制 0b print(0b1010);
八进制数 0o print(0o67);
十六进制 0x print(0x78a);

3.进制转换函数(函数返回一个字符串)

函数名 意义
bin(整数) 将括号中的数据转换成二进制数
oct(整数) 将括号中的数转换成八进制
hex(整数) 将括号中的数转换成十六进制

测试代码如下:

    print(bin(11),bin(0o73),0x78);
    print(oct(10),oct(0b1101),0x78a);
    print(hex(10),hex(0b110111),0o73);
  • 计算机在存储数字时候,存的是数字的二进制补码,计算也用补码,最后的结果使用原码

4.原码:整数数字的二进制形式就是原码

如:10的原码:1010
内存的最小单位:位 (一位只能存两个状态)
原码中最高位一般表示符号位,0表正数,1表示负数
8位 = 1字节
+10的原码:00000000 00001010
-10的原码:10000000 00001010

注:其他语言应注意内存溢出

5.反码:

正数的反码就是它的原码
负数数的反码就是这个数的原码符号位不变,然后其他位置上的数按位取反(0->1 或 1->0)
-10 ->(原码)10000000 00001010
-10 ->(反码)11111111 11110101

6.补码:

正数的补码就是它的原码
负数的补码是它的反码加一
-10 ->(反码)11111111 11110101
-10 ->(补码)11111111 11110110

总结:正数的反码和补码都是原码,负数的补码是反码加1,反码是原码符号位不变其它位取反
为什么计算机存储数据时候存补码?:因为计算机只有加法器,只能进行加操作。

7. 位运算符

符号 意义
& 按位与
| 按位或
^ 异或
~ 取反
>> 右移
<< 左移
  • &(按位与)
    数字1 & 数字2:二进制的每一位,两个都为1才为1,否则为0
    3 & 2 --> 00000011 & 00000010 == 00000010
    -3 & 2 --> 11111100 & 00000010 == 000000000
   print(3 & 2);
   print(-3 & 2)

作用:让指定为上的数置零,或者保留某位的值

  • |(按位或)
    数字1 | 数字2 :只要一个为1;结果就为1,两个都为0结果才为0

3 | 2 --> 00000011 | 00000010 = 00000011
-3 | 2 --> 11111101 | 00000010 = (补)11111111 = (原)10000001
print(-3 | 0);

  • ^(异或运算)
    数字1 ^ 数字2:相同为0,不同为1

3 ^ 2 --> 11111101 ^ 00000010 = 00000001

  • ~(取反)
    ~数字: 将每一位取反

~3 ---> ~ 00000011 = 11111100(补码) = 10000100(原码)
~-3 --> ~ 11111101 = 00000010(原码)

测试代码如下:

    print(~3)
    print(~-3)

左移(<<)重点

数字 << 位数:把整体向左移多少位
测试代码如下:

    print(10 << 1);
    print(-10 << 4);

规律(满足正负数):m << n == m * (2^n)

从底层进行运算提高程序运行效率

右移(最高位不变,如果是负数,数据位补1,如果是正数,数据位补0)

测试代码如下:

    print(10 >> 2);    #类似于//
    print(-10 >> 1);
规律(满足正数):m >> n == m // (2^n)

print(15 << 4)

8. 字符串

在python中通过单引号或双引号括起来的字符集就是字符串
其中字符串中引号中的字符集就是由不同的字符组成。

以下形式都属于字符串:
 'adff'
 '4556'
 "千峰欢迎你"
 'fjdh^^^*64$#'

9. Unicode编码

python中字符串中的字符采用Unicode编码(2^16-1)
Unicode编码是通过两个字节来对一个字符进行编码,它几乎包含了所有的符号
ASCII编码:通过一个字节来对一个字符进行编码
Unicode编码中包含了ASCII码表
python直接支持Unicode编码

两个函数

chr(编码值):获取数字在Unicode中对应的字符,返回只有一个字符的字符串
ord(字符):获取字符对应的Unicode码

print(ord("我"))

  • python中可以直接写字符的编码值,但编码值必须是十六进制格式如:\u四位十六进制编码值
    str1 = '\u4e00\u4e08'
    str2 = 'abc\u4e00\u4e08'  #正确
    print(str1)

10. 转移字符

  • 一些特殊功能和具有特殊意义的字符,直接放在字符串中无效,需要通过\来转移
    str3 = 'hu\ndsfk'
    print(str3)

11. 常见转移字符

转义字符 表示意义
\n 换行
\t 制表符
\' 单引号
\\ \
\ " 双引号
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,014评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,796评论 3 386
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,484评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,830评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,946评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,114评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,182评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,927评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,369评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,678评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,832评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,533评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,166评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,885评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,128评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,659评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,738评论 2 351