python 自定义无符号右移

本人在做算法题时发现，在Python中，没有直接提供无符号右移（Unsigned Right Shift）的操作符（如Java中的>>>）。在网上查询相关资料，并询问ai，发现并没有实现我想要的效果。经过本人的探索和python数值不会溢出的特点，通过对数值进行取绝对值，再右移实现无符号右移。本人是初学者，如果有什么不对或不严谨的地方望各位大佬指正。欢迎大家进行技术探讨。

想要的无符号右移效果

以java为例

java 复制代码

public class BinarySystem{
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        printBinary(num);       // 输出: 1010
        printBinary(num >>> 2); // 输出: 10

        num = -10;
        printBinary(num);       // 输出: 11111111111111111111111111110110
        printBinary(num >>> 2); // 输出: 111111111111111111111111111101
    }

    // 打印整数的二进制形式
    public static void printBinary(int num) {
        String binaryStr = Integer.toBinaryString(num);
        System.out.println(binaryStr);
    }
}

但是网上的资料和ai给的代码并不能实现上述结果。

自定义无符号右移

通过打印python整数二进制形式发现，python和java的二进制表达并不一样，java通过最高位判断正负，python负数是直接前面加-号。

python 复制代码

print(bin(5))   # 输出： 0b101
print(bin(-5))  # 输出：-0b101

print(bin(123456789))  # 输出：  0b111010110111100110100010101
print(bin(-123456789)) # 输出： -0b111010110111100110100010101

根据上述发现，再进行以下实验

python 复制代码

print(bin(123456789))           # 输出： 0b111010110111100110100010101
print(bin(123456789 >> 4))      # 输出： 0b11101011011110011010001

print(bin(-123456789))          # 输出：-0b111010110111100110100010101
print(bin(-123456789 >> 4))     # 输出：-0b11101011011110011010010
print(bin(-(-123456789) >> 4))  # 输出： 0b11101011011110011010001

结论

因为python无位数限制，取反不会溢出，所以python整数实现无符号位移只需要取绝对值后再右移即可。下面是代码实现

python 复制代码

# 无符号右移
def unsignedRightShift(n, shift):
    return abs(n) >> shift
     
print(bin(unsignedRightShift(30, 2)))  # 输出：0b111
print(bin(unsignedRightShift(-30, 2))) # 输出：0b111