在計算機編程中，整數(shù)可以通過十進制、二進制、八進制和十六進制來表示

1.進制

"""
1.十進制
a.基數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9
b.進位：逢10進1
c.位權：123(10) = 3100 + 2101 + 110*2

2.二進制
a.基數(shù)：0，1
0111, 1100, 101010101, 1111100011
b.進位：逢2進1
100(2) == 4(10) 101(2) == 5(10)
c.位權：101(2) = 120 + 021 + 12*2 = 5

3.八進制
a.基數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7
76， 26， 11
b.進位：逢8進1
c.位權：123(8) = 380+281+182 = 3+16+64 = 83
111(8) = 80+81+8*2 = 1+8+64 = 73

4.十六進制
a.基數(shù)：0~9，a/A ~ f/F -- a/A(10), b/B(11), c/C(12), d/D(13), e/E(14), f/F(15)
1f, ff, abc, a00bf
b.進位：逢16進1
c.位權： 123(16) = 3160 + 2161 + 116*2 = 3+32+256=291
"""

1.程序中怎么表示不同進制的數(shù)

a.十進制

在程序中直接寫的數(shù)字都是10進制

num = 110 # 這是一個10進制數(shù)
print(num) # 直接打印其他進制數(shù)就會顯示他的十進制

b.二進制

0b/B+二進制數(shù)

num = 0b1110
print(num) # 2+4+8

num2 = 0b123 # 錯誤！

print(bin(800)) # 獲取一個數(shù)對應的二進制表示方式
print(bin(0o671)) # 110111001
print(bin(0xaf)) # 10101111
print(bin(100))

c.八進制

0o/O+八進制數(shù)

num = 0o176
print(num)

num = 0o78 # 錯誤！

print(oct(800))
print(oct(0b111000101)) # 0o705

d.十六進制

0x/X + 十六進制數(shù)

num = 0xaf2
print(num)

num = 0xah # 錯誤！

print(hex(19968))
print(hex(175))
print(hex(255))
print(hex(0o456))

num1 = 17
num2 = 0b10001
num3 = 0o21
num4 = 0x11
print(num1, num2, num3, num4)

print(ord('一'))
print('aaa\u4e00kl')

計算機存儲數(shù)據(jù)只能存儲數(shù)字數(shù)據(jù)，而且存的是數(shù)字的補碼。
計算機對數(shù)據(jù)進行運算的時候是使用補碼進行運算的，將數(shù)據(jù)從計算機中讀出來看到的是原碼

1.原碼：符號位+真值
說明：
符號位: 最高位用0表示正數(shù)，1表示負數(shù)
真值: 去掉正負，數(shù)字對應的二進制值

100的原碼：01100100
-100的原碼：11100100

2.反碼：
正數(shù)的反碼：就是原碼
負數(shù)的反碼：原碼的符號位不變,其余的位數(shù)取反(0->1, 1->0)

100的反碼：01100100
-100的反碼: 10011011

3.補碼
正數(shù)的補碼：還是原碼
負數(shù)的補碼: 反碼加1

100的補碼：01100100
-100的補碼：10011100
"""

練習: -50的原碼、反碼、補碼

"""
原碼:1110010
反碼:1001101
補碼:1001110
"""

4.為什么計算機要存補碼？

"""
因為計算中只有加法器，沒有減法器

3 - 2 --> 3 + (-2) = 1
2 - 3 --> 2 + (-3) = -1

-3的原碼: 111 反碼:100 補碼:101
2的原碼: 010
原碼算:
2-3 = 111+010 = 001(原) = 1
補碼算:
010+101 = 111(補) = 110(反) = 101(原) = -1

-3 + -2 = -5
-3原碼: 1011 反：1100 補:1101
-2原碼: 1010 反: 1101 補: 1110
原碼算:
-3 + -2 = 1011+1010 = 0101(原) = 5
補碼算:
1101+1110 = 1011(補)=1010(反)=1101(原) = -5
"""

位運算: &(按位與), |(按位或運算), ~(按位取反), ^(按位異或), >>(右移), <<(左移)

"""
數(shù)字1 & 數(shù)字2 --> 每一位上的數(shù)都為1結果就是1，有0就是0
1 & 1 = 1
1 & 0 = 0
0 & 1 = 0
0 & 0 = 0
特點: 一個位上的數(shù)如果和1與，可以保留這個位上的數(shù)； 和0與可以置0

應用：判斷一個數(shù)的奇偶性(如果一個數(shù)的二進制的最低位是1就是奇數(shù)，否則是偶數(shù))
num % 2 == 0 --> num是偶數(shù) (傳統(tǒng))
num & 1 == 0 --> num是偶數(shù)
num & 1 == 1 --> num是奇數(shù)
"""

print(3 & 2) # 0011 & 0010 = 0010(補)

print(-3 & -2)
"""
-3: 1011(原) 1100(反) 1101(補)
-2: 原:1010 反: 1101 補: 1110
1101 & 1110 = 1100(補)=1011(反)=1100(原)
"""
print(2 & 1, 200 & 1, -100 & 1)
print(5 & 1, 111 & 1, -13 & 1)

"""
數(shù)字1 | 數(shù)字2： 只要有1結果就是1，兩個都為0結果才是0
1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0
特點: 和1或，置1
"""
print(3 | 2) # 0011 | 0010 = 0011(補)
print(-3 | -2) # 1101 | 1110 = 1111(補)=1110(反)=1001(原碼)

"""
~數(shù)字 : 將數(shù)字上的每一位取反
~1 = 0
~0 = 1
"""
print(~3) # ~0011 = 1100(補)=1011(反)=1100
print(~-4) # ~~3 = 3

"""
數(shù)字1 ^ 數(shù)字2 : 相同為0，不同為1
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
應用: 加密
"""
print(3 ^ 10997) # 3 ^ 2 = 1
print(10998 ^ 10997) # 1 ^ 2 = 3

"""
數(shù)字1 << N：數(shù)字1左移N位, 數(shù)字1 * 2N
數(shù)字1 >> N: 數(shù)字1右移N位，數(shù)字1 // 2N
應用：快速乘2的次方/除2的次方
"""
print(4 << 1)
print(-3 << 2)
print(5 >> 2)