Как в языке python обозначается бинарная логическая операция которая при объединении двух различных
Перейти к содержимому

Как в языке python обозначается бинарная логическая операция которая при объединении двух различных

  • автор:

Как в языке Python обозначается бинарная логическая операция, которая при объединении двух различных логических значений всегда возвращает True?

dimasmychnevich

а = input(«Введи час: «) print(«В хвилині — «,(а*60),» секунд») print(«В годині — «,(а*3600),» секунд») print(«В добі — «,(а*(3600*24)),» секунд») pri … nt(«В місяці — «,(а*(3600*24)*30),»або»,»(а*(3600*24)*31)»,» секунд») print(«В році — «,(а*(3600*24)*365),» секунд») что здесь не так

как выйти из сюжетного режима в gta v​

решите без генератора чисел и def если можно Задание 1Создайте программу «Фирма». Нужно хранить информацию о человеке: ФИО, телефон, рабочий email,наз … вание должности, номер кабинета, skype. Требуетсяреализовать возможность добавления, удаления, поиска, замены данных. Используйте словарь для храненияинформации.Задание 2Создайте программу «Книжная коллекция». Нужнохранить информацию о книгах: автор, название книги,жанр, год выпуска, количество страниц, издательство.Требуется реализовать возможность добавления, удаления, поиска, замены данных. Используйте словарь дляхранения информации.

1) Як створити презентацiю, використовуючи шаблони? 2) Якi режими роботи передбаченi 6 Power Point? 3) Якими способами можна вставити у презентацію т … аблиці, діаграми, малюнки, організаційні діаграми? 4) Як надами елементові презентації керуючої дi? 5) Як задати ефекти анімацiї об’єктам презентації? З яких об’єктів складається комп’ютерна публiкацiя? 7) Що таке шаблон, 8) Що таке макем?

Побитовые операции

Побитовые операции (англ. bitwise operations) — операции, производимые над цепочками битов. Выделяют два типа побитовых операций: логические операции и побитовые сдвиги.

Принцип работы

Логические побитовые операции

Битовые операторы И [math](AND,\ \&)[/math] , ИЛИ [math](OR,\ \mid)[/math] , НЕ [math](NOT,\ \sim)[/math] и исключающее ИЛИ [math](XOR,\ $\textasciicircum$,\ \oplus)[/math] используют те же таблицы истинности, что и их логические эквиваленты.

Побитовое И

Побитовое И используется для выключения битов. Любой бит, установленный в [math]0[/math] , вызывает установку соответствующего бита результата также в [math]0[/math] .

&
11001010
11100010
11000010
Побитовое ИЛИ

Побитовое ИЛИ используется для включения битов. Любой бит, установленный в [math]1[/math] , вызывает установку соответствующего бита результата также в [math]1[/math] .

|
11001010
11100010
11101010
Побитовое НЕ

Побитовое НЕ инвертирует состояние каждого бита исходной переменной.

~
11001010
00110101
Побитовое исключающее ИЛИ

Исключающее ИЛИ устанавливает значение бита результата в [math]1[/math] , если значения в соответствующих битах исходных переменных различны.

^
11001010
11100010
00101000

Побитовые сдвиги

Операторы сдвига [math]\lt \lt [/math] и [math]<\gt \gt >[/math] сдвигают биты в переменной влево или вправо на указанное число. При этом на освободившиеся позиции устанавливаются нули (кроме сдвига вправо отрицательного числа, в этом случае на свободные позиции устанавливаются единицы, так как числа представляются в двоичном дополнительном коде и необходимо поддерживать знаковый бит).

Сдвиг влево может применяться для умножения числа на два, сдвиг вправо — для деления.

x = 7 // 00000111 (7) x = x >> 1 // 00000011 (3) x = x // 00000110 (6) x = x // 11000000 (-64) x = x >> 2 // 11110000 (-16) 

В языке программирования Java существует также оператор беззнакового битового сдвига вправо [math]\gt \gt \gt [/math] . При использовании этого оператора на освободившиеся позиции всегда устанавливаются нули.

x = 7 // 00000111 (7) x = x // 11100000 (-32) x = x >>> 2 // 00111000 (56) 

Применение

Сложные операции

Определение знака числа

Пусть дано число [math]x[/math] . Поскольку при сдвиге вправо на освобождающиеся позиции устанавливается бит знака, знак числа [math]x[/math] можно определить, выполнив сдвиг вправо на всю длину переменной:

int32 getSign(x: int32): if x != 0: mask = 1 else: mask = 0 return mask | (x >> 31) // результатом будет -1, 0, или +1 // для отрицательного, равного нулю и положительного числа x соответственно 

Используя побитовые операции можно также узнать, различны ли знаки двух переменных [math]x[/math] и [math]y[/math] . Если числа имеют различный знак, то результат операции XOR, произведенной над их знаковыми битами, будет единицей. Поэтому неравенство [math](x \oplus y) \lt 0[/math] будет верно в том случае, если числа [math]x[/math] и [math]y[/math] разного знака.

Вычисление модуля числа без использования условного оператора

Пусть дано число [math]x[/math] . Если [math]x[/math] положительно, то [math]mask = 0[/math] , и [math](x + mask) \oplus mask = x[/math] . В случае, если [math]x[/math] отрицательно, [math]mask = -1[/math] . Тогда получается, что мы работаем с числом [math]x[/math] так, как будто оно представлено в коде со сдвигом с тем отличием, что у нас знаковый бит принимает значение [math]1[/math] для отрицательных чисел, а [math]0[/math] — для положительных.

int32 abs1(x: int32): mask = x >> 31 return (x + mask) XOR mask int32 abs2(x: int32): mask = x >> 31 return (x + mask) XOR mask
Нахождение минимума и максимума из двух чисел без использования условного оператора

Этот способ корректен только если можно утверждать, что величина [math](x — y)[/math] лежит между граничными значениями типа int.

Пусть даны числа [math]x[/math] и [math]y[/math] разрядности [math]n[/math] . Тогда если [math]x \lt y[/math] , то [math]((x — y) \gt \gt (n — 1)) = -1[/math] , а если [math]x \geqslant y[/math] , то [math]((x — y) \gt \gt (n — 1)) = 0[/math] . Выражение [math]((x — y) \& ((x — y) \gt \gt (n — 1))[/math] принимает значение [math]0[/math] , если [math]x \geqslant y[/math] , и [math](x — y)[/math] , если [math]x \lt y[/math] .

int32 min(x, y: int32): return y + ((x - y) & ((x - y) >> 31)) int32 max(x, y: int32): return x - ((x - y) & ((x - y) >> 31))
Проверка на то, является ли число степенью двойки

Пусть дано число [math]x[/math] . Тогда, если результатом выражения [math](x\ \&\&\ !(x\ \&\ (x — 1)))[/math] является единица, то число [math]x[/math] — степень двойки.

Правая часть выражения [math](!(x\ \&\ (x — 1)))[/math] будет равна единице, только если число [math]x[/math] равно [math]0[/math] или является степенью двойки. Если число [math]x[/math] является степенью двойки, то в двоичной системе счисления оно представляется следующим образом: [math]1\underbrace_[/math] , где [math]n[/math] — показатель степени. Соответственно, выражение [math](x — 1)[/math] будет иметь вид [math]\underbrace_[/math] , и [math]x\ \&\ (x — 1)[/math] равно [math]0[/math] .

Операция логического И в данном выражении отсекает тот случай, когда [math](x = 0)[/math] и не является степенью двойки, но при этом правая часть [math](!(x\ \&\ (x — 1)))[/math] равна единице.

Нахождение младшего единичного бита

Пусть дано число [math]x[/math] и необходимо узнать его младший единичный бит.

Применим к числу [math]x[/math] побитовое отрицание, чтобы инвертировать значения всех его бит, а затем прибавим к полученному числу единицу. У результата первая часть (до младшего единичного бита) не совпадает с исходным числом [math]x[/math] , а вторая часть совпадает. Применив побитовое И к этим двум числам, получим степень двойки, соответствующую младшему единичному биту исходного числа [math](x\ \&\ (\sim x + 1))[/math] .

К такому же результату можно прийти, если сначала отнять от числа [math]x[/math] единицу, чтобы обнулить его младший единичный бит, а все последующие разряды обратить в [math]1[/math] , затем инвертировать результат и применить побитовое И с исходным числом [math](x\ \&\ \sim (x — 1))[/math] .

Нахождение старшего единичного бита

Пусть дано число [math]x[/math] и необходимо узнать его старший единичный бит.

Рассмотрим некоторое число, представим его как [math]0\dots01b \dots b[/math] , где [math]b[/math] — любое значение бита. Тогда, если совершить битовый сдвиг этого числа вправо на [math]1[/math] и произвести побитовое ИЛИ результата сдвига и исходного числа, мы получим результат [math]0\dots011b \dots b[/math] . Если мы повторим эту последовательность действий над полученным числом, но устроим сдвиг на [math]2[/math] , то получим [math]0\dots01111b \dots b[/math] . При каждой следующей операции будем увеличивать модуль сдвига до следующей степени двойки. После некоторого количества таких операций (зависит от разрядности числа) мы получим число вида [math]0\dots01\dots1[/math] . Тогда результатом выполнения действий [math]x — (x \texttt< \gt \gt >1)[/math] будет число, состоящее только из старшего бита исходного числа.

int32 greatestBit(x: int32): power = 1 for i = 1 [math] \ldots\log_2[/math]: x |= x >> power power return x - (x >> 1)
Циклический сдвиг

Пусть дано число [math]x[/math] и надо совершить циклический сдвиг его битов на величину [math]d[/math] . Желаемый результат можно получить, если объединить числа, полученные при выполнении обычного битового сдвига в желаемую сторону на [math]d[/math] и в противоположном направлении на разность между разрядностью числа и величиной сдвига. Таким образом, мы сможем поменять местами начальную и конечную части числа.

int32 rotateLeft(x, d: int32): return (x >> (32 - d)) int32 rotateRight(x, d: int32): return (x >>> d) | (x 
Подсчет количества единичных битов

Для подсчета количества единичных битов в числе [math]x[/math] можно воспользоваться следующим алгоритмом:

// Для чисел других разрядностей необходимо использовать соответствующие константы. int16 setBitsNumber(x: int16): x = x - ((x >>> 1) & 0x5555) x = (x & 0x3333) + ((x >>> 2) & 0x3333) x = (x + (x >>> 4)) & 0x0F0F return (x * 0x0101) >>> 8

Поскольку [math]5555_[/math] равно [math]01010101 01010101_[/math] , результатом операции [math]x\ \&\ 5555_[/math] является число, в котором все нечетные биты соответствуют нечетным битам числа [math]x[/math] . Аналогично, результатом операции [math](x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 1)\ \&\ 5555_[/math] является число, в котором все нечетные биты соответствуют четным битам [math]x[/math] . Четные биты результата в обоих случаях равны нулю.

Мысленно разобьем двоичную запись нашего числа [math]x[/math] на группы по [math]2[/math] бита. Результатом операции [math]x\ \&\ 5555_ + (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 1)\ \&\ 5555_[/math] будет такое число, что если разбить его двоичную запись на группы по два бита, значение каждой группы соответствует количеству единичных битов в соответствующей паре битов числа [math]x[/math] .

Аналогично, число [math]3333_[/math] равно [math]00110011 00110011_[/math] и операция [math]x = (x\ \&\ 3333_) + (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 2\ \&\ 3333_)[/math] , примененная к результату, полученному на первом этапе, выполняет подсчет количества единичных битов в блоках по [math]4[/math] . В свою очередь, число [math]\texttt_[/math] равно [math]00001111 00001111_[/math] и операция [math]x = (x\ \&\ \texttt_) + (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 4\ \&\ \texttt_)[/math] позволяет подсчитать число единичных бит в блоках по [math]8[/math] .

Теперь необходимо просуммировать числа, записанные в блоках по [math]8[/math] битов, чтобы получить искомую величину. Это можно сделать, домножив результат на [math]0101_[/math] [math](1 00000001_)[/math] . Ответ на задачу будет находиться в первых восьми битах произведения. Выполнив сдвиг вправо на [math]8[/math] (для шестнадцатибитных чисел), мы получим долгожданный ответ.

int16 setBitsNumber(x: int16): x = (x & 0x5555) + ((x >>> 1) & 0x5555) x = (x & 0x3333) + ((x >>> 2) & 0x3333) x = (x & 0x0F0F) + ((x >>> 4) & 0x0F0F) return (x * 0x0101) >>> 8

Заметим, что операция [math]x\ \&\ 55_ + (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 1)\ \&\ 55_[/math] равносильна операции [math]x - (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 1)\ \&\ 55_[/math] , в чем легко убедиться, рассмотрев все числа из двух бит.

В свою очередь, операцию [math](x\ \&\ \texttt_) + ((x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 4)\ \&\ \texttt_)[/math] можно заменить на [math](x + (x\ \texttt<\gt \gt \gt >\ 4))\ \&\ \texttt_[/math] . Эта замена не повлияет на результат, так как максимальное значение в любой группе из четырех битов данного числа равно четырем, то есть требует только трех битов для записи, и выполнение суммирования не повлечет за собой переполнения и выхода за пределы четверок.

Таким образом, мы получили код, приведенный в начале раздела.

Разворот битов

Чтобы получить биты числа [math]x[/math] , записанные в обратном порядке, применим следующий алгоритм.

// Для чисел других разрядностей нужны соответствующие константы. int16 reverseBits(x: int16): x = ((x & 0x5555) >> 1) & 0x5555) // Четные и нечетные биты поменялись местами. x = ((x & 0x3333) >> 2) & 0x3333) // Биты "перетасовываются" группами по два. x = ((x & 0x0F0F) >> 4) & 0x0F0F) // Биты "перетасовываются" группами по четыре. x = ((x & 0x00FF) >> 8) & 0x00FF) // Биты "перетасовываются" группами по восемь. return x

Более подробно про то, что за константы выбраны для данного алгоритма, можно прочитать в разделе подсчет количества единичных битов.

Применение для решения задач

Работа с битовыми масками

Для работы с подмножествами удобно использовать битовые маски. Применяя побитовые операции легко сделать следующее: найти дополнение [math](\sim mask)[/math] , пересечение [math](mask_1\ \&\ mask_2)[/math] , объединение [math](mask_1 \mid mask_2)[/math] множеств, установить бит по номеру [math](mask \mid (1\ \texttt<\lt \lt >\ x))[/math] , снять бит по номеру [math](mask\ \&\ \sim(1\ \texttt<\lt \lt >\ x))[/math] .

Битовые маски используются, например, при решении некоторых задач [1] динамического программирования.

Алгоритм Флойда

Основная статья: Алгоритм Флойда

Алгоритм Флойда–Уоршелла (англ. the Floyd–Warshall algorithm) — алгоритм для нахождения длин кратчайших путей между всеми парами вершин во взвешенном ориентированном графе. Работает корректно, если в графе нет циклов отрицательной величины, а если же такой цикл есть, позволяет найти хотя бы один такой цикл. Асимптотическая сложность алгоритма [math] \Theta(n^3) [/math] , также требует [math] \Theta(n^2) [/math] памяти.

Дерево Фенвика

Основная статья: Дерево Фенвика

Дерево Фенвика (англ. Binary indexed tree) — структура данных, которая может выполнять следующие операции:

  • изменять значение любого элемента в массиве,
  • выполнять некоторую ассоциативную, коммутативную, обратимую операцию [math] \circ [/math] на отрезке [math] [i, j] [/math] .

Данная структура требует [math] O(n) [/math] памяти, а выполнение каждой операции происходит за [math] O(\log n) [/math] .

Функция, позволяющая делать операции вставки и изменения элемента за [math] O(\log n) [/math] , задается следующей формулой [math] F(i) = (i \And (i + 1)) [/math] . Пусть дан массив [math] A = [a_0, a_1, \ldots, a_][/math] . Деревом Фенвика называется массив [math] T [/math] из [math] n [/math] элементов: [math] T_i = \sum\limits_^ a_k[/math] , где [math] i = 0\ldots n - 1 [/math] и [math] F(i) [/math] — функция, которую мы определили ранее.

См. также

  • Определение булевой функции
  • Сумматор
  • Триггеры

Примечания

Источники информации

  • Онлайн справочник программиста на С и С++
  • Побитовые операторы
  • Bit Twiddling Hacks by Sean Eron Anderson
  • Habrahabr — Алгоритмы поиска старшего бита
  • STP's blog — Counting the number of set bits in an integer

Как в языке Python обозначается бинарная логическая операция, которая при объединении двух различных логических значений всегда возвращает True?

dimasmychnevich

а = input("Введи час: ") print("В хвилині - ",(а*60)," секунд") print("В годині - ",(а*3600)," секунд") print("В добі - ",(а*(3600*24))," секунд") pri … nt("В місяці - ",(а*(3600*24)*30),"або","(а*(3600*24)*31)"," секунд") print("В році - ",(а*(3600*24)*365)," секунд") что здесь не так

как выйти из сюжетного режима в gta v​

решите без генератора чисел и def если можно Задание 1Создайте программу «Фирма». Нужно хранить информацию о человеке: ФИО, телефон, рабочий email,наз … вание должности, номер кабинета, skype. Требуетсяреализовать возможность добавления, удаления, поиска, замены данных. Используйте словарь для храненияинформации.Задание 2Создайте программу «Книжная коллекция». Нужнохранить информацию о книгах: автор, название книги,жанр, год выпуска, количество страниц, издательство.Требуется реализовать возможность добавления, удаления, поиска, замены данных. Используйте словарь дляхранения информации.

1) Як створити презентацiю, використовуючи шаблони? 2) Якi режими роботи передбаченi 6 Power Point? 3) Якими способами можна вставити у презентацію т … аблиці, діаграми, малюнки, організаційні діаграми? 4) Як надами елементові презентації керуючої дi? 5) Як задати ефекти анімацiї об'єктам презентації? З яких об'єктів складається комп'ютерна публiкацiя? 7) Що таке шаблон, 8) Що таке макем?

Разветвляющиеся алгоритмы

Будьте внимательны! У Вас есть 10 минут на прохождение теста. Система оценивания - 5 балльная. Разбалловка теста - 3,4,5 баллов, в зависимости от сложности вопроса. Порядок заданий и вариантов ответов в тесте случайный. С допущенными ошибками и верными ответами можно будет ознакомиться после прохождения теста. Удачи!

Система оценки: 5 балльная

Список вопросов теста

Вопрос 1

Как называются алгоритмы, содержащие ветвления?

Варианты ответов
  • Линейные
  • Разветвляющиеся
  • Циклические
  • Рекурсивные
Вопрос 2

Как называется алгоритмическая конструкция, которая в зависимости от некоторого условия исполняет одну из двух последовательностей действий?

Варианты ответов
  • Следование
  • Ветвление
  • Цикл
  • Рекурсия
Вопрос 3

Какие значения могут принимать переменные логического типа в языке Python?

Варианты ответов
Вопрос 4

Какой блок ветвления в языке Python реализует разделение кода более, чем на две ветви?

Варианты ответов
Вопрос 5

При помощи чего простые логические высказывания соединяются в сложные?

Варианты ответов
  • С помощью союзов
  • С помощью основных арифметических операций
  • С помощью инструкции присваивания
  • С помощью логических операций
Вопрос 6

Какой из блоков обязательно присутствует в сокращённой форме записи ветвления?

Варианты ответов
Вопрос 7

Какое значение, должна иметь переменная s, чтобы в ветвлении с условием s != 0 выполнился блок else?

Вопрос 8

Установите соответствие между названиями логических операций и их обозначениями в языке Python.

Варианты ответов
  • Конъюнкция
  • Дизъюнкция
  • Инверсия
Вопрос 9

Какие операции имеют самый низкий приоритет в языке Python?

Варианты ответов
  • Операции сравнения
  • Сложение и вычитание
  • Умножение и деление
  • Операции возведения в степень
  • Логические операции
Вопрос 10

Как в языке Python обозначается бинарная логическая операция, которая при объединении двух различных логических значений всегда возвращает True?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *