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 |