Numpy：檢查數組中的某個位是否設置爲1或0？

Question

假設如下：

bitstring = numpy.random.random_integers(0,2**32,size=8).astype(numpy.uint32) 

我怎樣才能找出256位設置爲1？我有這個......但這很瘋狂，不是嗎？

maximum = (2**32)-1 
for checkbit in range (256): 
    yes = bool(numpy.bitwise_and((2**checkbit)%maximum, bitstring[ ( (checkbit // maximum) + checkbit % maximum) // 32 ])) 
    print 'bit', checkbit, 'set to', yes, 'in string', ( (checkbit // maximum) + checkbit % maximum) // 32 

我相信答案可能非常簡單，但谷歌並沒有幫助在所有，this related question is referring only to bytes。

由於我需要這麼做幾十億次，我不知道是否有pythonic方法使其工作儘可能快。

Answer 1

我不確定您是要計算「1」位數還是檢查是否設置了特定位。

檢查，我猜更容易的方法是：bool(n&(1<<b))，其中n是被測試的數字和b是位（從0開始）。

要計算「1」位的數量，我猜沒有比查找表更快的了。例如，您可以使用65k的內存，並將256位分成16組，每組16位。然後，你在表格中查找櫃檯的價值。

爲了生成表格，您可以使用任何其他提到的方法。例如：

table = [bin(i).count('1') for i in xrange(1<<16)] 

然後，數位的數量，你可以總結出值形成的表，例如：

n = 0x123456789123456789 
cnt = 0 
while n > 0: 
    cnt += table[n%((1<<16)-1)] 
    n >>= 16 

如果你有足夠的內存，你可以增加你的表。對於32位表，您將需要4GB的內存。這是處理與內存消耗的經典權衡。 「

Answer 2

您可以在python將數字轉換成二進制字符串bin

n = 4187390046 
binary_str = bin(n) 

其中產量

Out[7]: '0b11111001100101101000000001011110' 

然後你就可以找到1各項指標在該字符串的東西，如

def find_ones(s): 
    return [i - 2 for i, bit in enumerate(s) if bit == '1'] 

因爲二進制字符串具有前導0b您應該調整值相應

Answer 3

您可以使用[np.unpackbits] 1，但你必須首先查看陣列np.uint8，並照顧你搞清楚你的​​系統的字節序如何影響結果的自我你：

>>> np.unpackbits(bitstring.view(np.uint8)) 
array([1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 
     1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 
     0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 
     1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 
     1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 
     1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 
     1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 
     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 
     1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 
     0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 
     0, 0, 0], dtype=uint8)