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
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