Python-位操作( &、 | 、^、~ 、>>、 <<)

用於提高運算速度，規避算術運算符。

在位操作運算中，不應該試圖考慮先得到一個數的二進制碼，而應該將這個數看作是一個二進制碼，二進制補碼與整數之間是一一對應的。誠然 Python語言中有內置函數  bin將一個整數轉換為二進制，Python中使用該函數轉換為負數並不是其補碼。因此不能先得到該數的二進制碼。同時絞盡腦汁得到一個數的二進制補碼是沒有必要的。

&：按位與操作，只有 1 &1 為1，其他情況為0。可用於進位運算。

|：按位或操作，只有 0|0為0，其他情況為1。

~：逐位取反。

^：異或，相同為0，相異為1。可用於加操作（不包括進位項）。

<<：左移操作，2的冪相關

>>：右移操作，2的冪相關

判斷一個整數的二進制補碼中 1 的個數：

　　既然一個整數在計算機內部為二進制的補碼，那么直接對整數進行位操作即可，沒有必要進行進制的轉換。

　　1）將整數通過移位並與1進行與操作，即可判斷當時末尾是否為1.但是由於整數以二進制補碼的方式存儲，正數右移與負數右移得到的效果並不相同，負數在右移過程中會自動補 1 .由於在c 或c++這種語言中數據的類型要先聲明，如 int為32位，而在python中，由於動態語言的特性，數據的位數理想上是不受限制的，因此可通過 移位的次數進行判斷，int型數據移位不能超過32即可，這樣程序的循環次數恆定為32.

 1 class Solution:
 2     def NumberOf1(self, n):
 3         # write code here
 4         m = 0
 5         result = 0
 6 
 7         while m < 32:
 8             if n & 1:
 9                 result += 1
10             n = n >> 1
11             m += 1
12         return result 

　　2）：同樣的，可以通過左移 1 再與輸入值進行與操作進行判斷。仍然是由於Python不會存在溢出現象，因此需要用到 數據類型的位數，進行限制。

 1 class Solution():
 2     def getResult(self, n):
 3         m = 1
 4         result = 0
 5         i = 0
 6 
 7         while i < 32:
 8             i += 1
 9             if m&n :
10                 result += 1
11             m = m << 1
12         return result

　　3）一個二進制減一再於自身與操作能夠將最后一位1置零。如 1011-1 = 1010 1010&1011 = 1010、1010-1 = 1001 1001 & 1010 = 1000、1000-1 = 0111 0111 &1000 = 0000

但是，Python不會溢出，因此負數在進行持續減一 的運算，若通過當前值是否為0進行循環終止條件會導致死循環。因此需要為正負數分別設定終止條件。

 1 class Solution2():
 2     def getResult(self, n):
 3         result = 0
 4         if n >= 0:
 5             while n:
 6                 result += 1
 7                 n = (n - 1)&n
 8         else:
 9             while n >=  -2147483648:
10                 result += 1
11                 n = (n - 1)&n     
12         return result

　　4）：一個負數必然對應一個正數，先通過加法運算得到負數的相反數，這樣可以將負數當作正數進行操作，唯一不同的是，負數的符號位要多一個 1

 1 # -*- coding:utf-8 -*-
 2 class Solution:
 3     def NumberOf1(self, n):
 4         # write code here
 5         result = 0
 6 
 7         if n < 0:
 8             n = n + (1<<31)
 9             result += 1
10         result += bin(n)[2:].count('1')
11         return result

　　5）：結合方法 4 與 3之前的方法：

 1 # -*- coding:utf-8 -*-
 2 class Solution:
 3     def NumberOf1(self, n):
 4         # write code here
 5         result = 0
 6 
 7         if n < 0:
 8             n = n + (1<<31)
 9             result += 1
10         while n:
11             result += 1
12             n = n&(n-1)
13         return result