python-3.x - python3：如何获得二进制数的逻辑补（否定），例如。'010' => '101'？

Question

也许我错过了一些东西，但我找不到一个简单的方法来完成这个简单的任务。当我通过“~”运算符对二进制数求反时，由于二进制补码，它返回一个负数：

>>> bin(~0b100010) # this won't return '0b011101'
'-0b100011'

如果我只想将 0 转换为 1，反之亦然，就像在经典的逻辑补码中一样？

Answer 1

>>> bin(0b111111 ^ 0b100010)
'0b11101'
>>> 

Answer 2

您作为函数的答案：

def complement(n):
    size = len(format(n, 'b'))
    comp = n ^ ((1 << size) - 1)
    return '0b{0:0{1}b}'.format(comp, size)

>>> complement(0b100010)
'0b011101'

我让它保留了原始的位长。int 构造函数不关心前导零：

>>> complement(0b1111111100000000)
'0b0000000011111111'

>> int(complement(0b1111111100000000), 2)
255

Answer 3

超级讨厌：

>>> '0b' + ''.join('10'[int(x)] for x in format(0b100010,'b')).lstrip('0')
'0b11101'

Answer 4

这是另外几个函数，它们返回我得出的数字的补码。

单线：

def complement(c):
    return c ^ int('1'*len(format(c, 'b')), 2)

一种更数学的方式：

def complement(c):
    n=0
    for b in format(c, 'b'): n=n<<1|int(b)^1
    return n

---

此外，使用 functools （例如巴洛克式）对最后一个进行单线化：

def complement(c):
    return functools.reduce( lambda x,y: x<<1|y, [ int(b)^1 for b in format(c, 'b') ])

最后，第一个使用 math.log 来计算二进制数字的无用的书呆子变体：

def complement(c):
    c ^ int('1' * math.floor(math.log((c|1)<<1, 2)), 2)

Answer 5

另一个功能更像是补充整数的“Hack”。您可以使用相同的逻辑来补充二进制。想知道为什么我没有遇到可以做同样事情的 python 外部库。Python 的下一个版本应该在内置函数中解决这个问题

定义补码（x）：

b = bin(x)[2:]
c= []
for num in b:
    if num == '1': c.append('0')
    elif num == '0': c.append('1')

cat = ''.join(c)
res = int(cat, 2)
return print(res)