NumPy je ključna biblioteka za svakog podatkovnog znanstvenika ili numeričkog analitičara koji radi s Pythonom, budući da sadrži razne matematičke funkcije i alate visoke razine koji omogućuju učinkovite numeričke izračune. Jedna takva funkcija, bitno_i, izvodi elementnu konjunkciju između dva ulazna broja ili niza, izlazeći rezultat u binarnom formatu. Ovaj članak govori o primjeni NumPy-ja bitno_i funkciju pri radu s brojevima, objašnjavajući njen rad korak po korak i dajući primjere za daljnje razumijevanje.
Za početak, definirajmo problem koji bitno_i funkcija nam pomaže riješiti. S obzirom na dva integera, želimo pronaći rezultat bitovne operacije I na tim brojevima. Operacija AND po bitovima uspoređuje dva broja bit po bit i rezultira brojem s postavljenim bitovima gdje su postavljena i oba ulazna bita.
Za implementaciju ovog rješenja koristeći NumPy, slijedite ove korake:
1. Uvezite biblioteku NumPy.
2. Definirajte dva ulazna broja.
3. Pozovite funkciju `numpy.bitwise_and()` s dva broja kao argumentima.
4. Prikažite rezultat.
Evo implementacije koda:
import numpy as np input_num1 = 12 input_num2 = 25 result = np.bitwise_and(input_num1, input_num2) print(result)
Prođimo sada kroz kôd korak po korak:
1. Uvezite biblioteku NumPy: U prvom redu uvozimo potrebnu biblioteku, NumPy, koristeći uobičajenu kraticu “np” radi jednostavnosti.
2. Definirajte dva ulazna broja: U ovom primjeru koristimo brojeve 12 i 25 kao naše ulaze. Njihove binarne reprezentacije su 1100, odnosno 11001.
3. Pozovite funkciju `numpy.bitwise_and()` s dva broja kao argumentima: prosljeđujemo naše ulazne brojeve funkciji `np.bitwise_and()` koja izvodi bitnu operaciju I po elementima. U našem slučaju, "1100 I 11001" jednako je "0100", ili 4 u decimalnom obliku.
4. Prikažite rezultat: Konačno, koristimo se funkcijom `print()` za prikaz rezultata bitovne operacije I, što je u ovom slučaju 4.
Razumijevanje operacija I po bitovima
Bitne operacije kritični su koncept u računalnoj znanosti i numeričkoj matematici jer nam omogućuju izravnu manipulaciju pojedinačnim bitovima binarnih brojeva. Kao rezultat toga, osobito su korisni pri radu s programiranjem niske razine ili zadacima orijentiranim na hardver. Operacija AND po bitovima jedna je od nekoliko operacija dostupnih po bitovima u biblioteci NumPy, pridružujući se redovima OR po bitovima, XOR po bitovima i NOT po bitovima.
Operacija AND po bitovima uspoređuje svaki bit prvog operanda s odgovarajućim bitom drugog operanda. Ako su oba bita 1, odgovarajući bit rezultata je postavljen na 1. U suprotnom, bit rezultata je postavljen na 0. Ovaj proces se ponavlja za svaki bit u paru operanda.
Ostale NumPy bitwise funkcije
Biblioteka NumPy uključuje nekoliko dodatnih bitovnih funkcija, kao što su:
- bitno_ili: Izračunava bitnu operaciju ILI ulaznih elemenata. Ova funkcija postavlja bit rezultata na 1 ako su jedan ili oba bita operanda 1; u suprotnom, bit rezultata je postavljen na 0.
- bitni_xor: Izračunava operaciju XOR (isključivo ILI) po bitovima ulaznih elemenata. Ova funkcija postavlja bit rezultata na 1 ako su bitovi operanda različiti; u suprotnom, bit rezultata je postavljen na 0.
- bitno_ne: Izračunava NOT (inverziju) radnju ulaznih elemenata po bitovima, invertirajući svaki bit.
Ove bitne funkcije, zajedno s bitno_i, može se podjednako primijeniti na brojeve ili nizove, čineći NumPy nevjerojatno svestranom bibliotekom za rukovanje numeričkim i bitnim operacijama bez napora.
