Numpy bitwise_invert() 函数

NumPy bitwise_invert() 函数用于执行按位非运算，该运算会将输入数组中每个元素的所有位取反。

此函数将整数的二进制表示的每一位取反，从而得到按位取反的结果。

对于无符号整数，它实际上计算的是位宽减去当前值的最大值;对于有符号整数，它使用二进制的补码表示。

此函数可处理各种整数类型的输入，并返回一个形状和类型相同但位取反的数组。它等同于 bitwise_not()。

语法

以下是 Numpy bitwise_invert() 函数的语法 -

numpy.bitwise_invert(x)

参数

Numpy bitwise_invert() 函数接受一个参数，即 x，该参数接受要执行按位反转的输入数组或值。输入应为整数类型数组，例如 int8、int16、int32、int64、uint8、uint16、uint32、uint64 等 minus;

返回值

此函数返回对输入数组的每个元素应用了按位反转的数组。输出数组的形状和类型与输入数组相同。

示例 1

以下是 Numpy bitwise_invert() 函数的基本示例，它清晰地展示了如何对一个简单的整数数组进行按位反转操作 -

import numpy as np

# 创建一个基本整数数组
x = np.array([0, 1, 2, 3], dtype=np.uint8)

# 应用按位非运算
result = np.bitwise_invert(x)
print(result)

以下是应用 bitwise_invert() 函数对数组执行操作后的输出 -

[255 254 253 252]

示例 2

在 NumPy 中处理不同数据类型的整数数组时，位运算(包括反转)的行为会根据所使用的整数类型而有所不同。以下是示例 -

import numpy as np

# 定义不同数据类型的数组
array_uint8 = np.array([0, 1, 2, 255], dtype=np.uint8)
array_uint16 = np.array([0, 1, 2, 65535], dtype=np.uint16)
array_int8 = np.array([0, 1, -1, -2], dtype=np.int8)
array_int16 = np.array([0, 1, -1, -2], dtype=np.int16)

# 执行按位取反
result_uint8 = np.bitwise_invert(array_uint8)
result_uint16 = np.bitwise_invert(array_uint16)
result_int8 = np.bitwise_invert(array_int8)
result_int16 = np.bitwise_invert(array_int16)

print('原始 uint8 数组:', array_uint8)
print('反转 uint8 数组:', result_uint8)
print('
原始 uint16 数组:', array_uint16)
print('反转 uint16 数组:', result_uint16)
print('
原始 int8 数组:', array_int8)
print('反转 int8 数组:', result_int8)
print('
原始 int16 数组:', array_int16)
print('反转int16 数组:', result_int16)

以下是上述示例的输出 -

原始 uint8 数组:[ 0 1 2 255]
反转的 uint8 数组:[255 254 253 0]

原始 uint16 数组:[ 0 1 2 65535]
反转的 uint16 数组:[65535 65534 65533 0]

原始 int8 数组:[ 0 1 -1 -2]
反转的 int8 数组:[-1 -2 0 1]

原始 int16 数组:[ 0 1 -1 -2]
反转的 int16 数组:[-1 -2 0 1]

注意: 在一些版本 bitwise_invert() 函数将无法工作，在这种情况下我们可以使用 bitwise_not() 函数来执行相同的操作。

numpy_binary_operators.html