一、進(jìn)制

計(jì)算機(jī)在存儲數(shù)字的時候都是以二進(jìn)制的形式存儲的

進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

• a.其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制：每一位上的數(shù)乘以進(jìn)制冪次數(shù)，然后求和
  例：111 = 1 * 16^0 + 1 * 16^1 + 1 * 16^2 = 273

• b.十進(jìn)制轉(zhuǎn)其他進(jìn)制：
  輾轉(zhuǎn)取余法（不斷除以進(jìn)制取余，直到除到商為0為止，從最后取的余數(shù)開始寫（最后取的寫高位））
  例：十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制： 123：（2） 1111011 60：（2） 111100
  例：十進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制： 123：（8） 173
  例：十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制： 123：（16） 7B

• c.二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制：每3位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成1位
  八進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：每1位8進(jìn)制轉(zhuǎn)換成3位的二進(jìn)制
  （8）67 --> (2) 110 111

• d.二進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制：每4位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成1位
  十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：一位的16進(jìn)制轉(zhuǎn)換成4位的二進(jìn)制
  (16)67 --> (2) 0110 0111

• e.十六進(jìn)制和八進(jìn)制互轉(zhuǎn)：都先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，再轉(zhuǎn)換為八/十六進(jìn)制

python對進(jìn)制的支持

python支持通過二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制的形式來直接表示整數(shù)

• a.十進(jìn)制：直接寫的數(shù)字的值都是十進(jìn)制的數(shù)

10  
100
76
# 78a #SyntaxError: invalid syntax

• b.二進(jìn)制：需要加前綴 -> 0b

0b1010

• c.八進(jìn)制：需要加前綴 -> 0o

0o67
# 0o68 # SyntaxError: invalid syntax

• d.十六進(jìn)制：需要加前綴 ->0x/0X

0x78af
0Xdf3

各進(jìn)制數(shù)可以參與運(yùn)算，在計(jì)算機(jī)底層統(tǒng)一為二進(jìn)制計(jì)算，以10進(jìn)制返回結(jié)果

num = 0b1101 + 0xaf2
print(num) # 2815

• e.python中進(jìn)制的轉(zhuǎn)換(結(jié)果是字符串)

bin(整數(shù)) --> 將括號中的整數(shù)，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式的數(shù)

print(bin(100),bin(0o56),bin(0xdf2)) # 0b1100100 0b101110 0b110111110010
print(type(bin(100))) # <class 'str'>

oct(整數(shù)) --> 將括號中的整數(shù)，轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制形式

print(oct(100),oct(0b0111),oct(0xdf2)) # 0o144 0o7 0o6762

hex(整數(shù)) --> 將括號中的整數(shù)，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式

print(hex(100),hex(0b11010111),hex(0o763)) # 0x64 0xd7 0x1f3

二、原碼、反碼和補(bǔ)碼

計(jì)算機(jī)在存數(shù)字的時候，存的是數(shù)字的二進(jìn)制的補(bǔ)碼

計(jì)算機(jī)內(nèi)存的最小單位是位：1位只能存儲兩個狀態(tài)
8位 = 1字節(jié)
C語言int型（32位）數(shù)字1：
00000000 00000000 00000000 00000001

• a.原碼：整數(shù)數(shù)字的二進(jìn)制形式
  十進(jìn)制的10的原碼：1010
  最高位是符號位，如果是整數(shù)符號位為0，負(fù)數(shù)符號位為1
  10的原碼 00000000 00001010
  -10的原碼 10000000 00001010

• b.反碼
  正數(shù)的反碼是它的原碼
  負(fù)數(shù)的反碼就是這個數(shù)的原碼的符號位不變，然后其他位置上的數(shù)取反（0->1,1->0)
  -10 -> （原碼）10000000 00001010 -> (反碼) 11111111 11110101

• c.補(bǔ)碼
  正數(shù)的補(bǔ)碼就是它的原碼
  負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼就是它的反碼加1
  -10 -> (反碼) 11111111 11110101 -> (補(bǔ)碼) 11111111 11110110

總結(jié)：正數(shù)的反碼和補(bǔ)碼都是原碼；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是反碼加1，反碼是原碼符號位不變，其他位取反

為什么計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的時候存補(bǔ)碼？：計(jì)算機(jī)只有加法器，只能進(jìn)行加操作，存原碼對負(fù)數(shù)進(jìn)行加操作的時候有問題

三、位運(yùn)算

計(jì)算機(jī)存數(shù)字存補(bǔ)碼，計(jì)算的時候也是補(bǔ)碼，最后結(jié)果看的時候看原碼

位運(yùn)算符：&(按位與)，|（按位或），^（異或），~（取反），>>（右移），<<（左移）

1. &（按位與）：
   數(shù)字1 & 數(shù)字2：二進(jìn)制的每一位，兩個都為1，結(jié)果才是1，否則為0
   3 & 2 --> 00000011 & 00000010 == 00000010
   -3 & 2 --> 11111101 & 00000010 == 00000000

print(3&2) # 2
print(-3&2) # 0

作用：讓指定位上數(shù)置零，或者保留某一位上的值

2. |（按位或）
   數(shù)字1 | 數(shù)字2：二進(jìn)制的每一位，只要有一個位1，結(jié)果就是1,；兩個都為0，結(jié)果才是0
   3 | 2 --> 00000011 | 00000010 == 00000011
   -3 | 2 --> 11111101 | 00000010 == 1111 1111(補(bǔ)碼) == 1111 1110（反碼） == 1000 0001（原碼）

print(3|2) # 3
print(-3|2) # -1

3. ^（異或）
   數(shù)字1 ^ 數(shù)字2：二進(jìn)制的每一位，不同為1，相同為0
   3 ^ 2 --> 00000011 ^ 00000010 == 00000001
   -3^2 --> 1111 1101 ^ 00000010 == (補(bǔ))1111 1111 == （原）1000 0001

print(3^2) # 1
print(-3^2) # -1

4. ~（取反）
   ~數(shù)字：將每一位取反
   ~3 ---> ~00000011 = 11111100(補(bǔ)) = 1111 1011（反） = 1000 0100（原）
   ~-3 ---> ~1111 1101 = 0000 0010

print(~3) # -4
print(~-3) # 2

5. << (左移)
   數(shù)字 << 位數(shù)：將補(bǔ)碼向左移動指定的位數(shù)，在最后面補(bǔ)指定個數(shù)的0
   (摘自CSDN）負(fù)數(shù)的左移：和整數(shù)左移一樣，在負(fù)數(shù)的二進(jìn)制位右邊補(bǔ)0，一個數(shù)在左移的過程中會有正有負(fù)的情況，所以切記負(fù)數(shù)左移不會特殊處理符號位。如果一直左移，最終會變成0。

• 規(guī)律(正數(shù)和負(fù)數(shù)都適用）：m << n == m * (2^n)

print(-10 << 1) # -20
print(10 << 3) # 80

num * 2 推薦使用 num << 1，位運(yùn)算效率高，執(zhí)行速度快

6. >> (右移)
   數(shù)字 >> 位數(shù)：將補(bǔ)碼向右移動指定的位數(shù)，符號位不變，在符號位的后面補(bǔ)指定個數(shù)的0（正數(shù)）或者1（負(fù)數(shù)）

• 規(guī)律（只適用于正數(shù)）m >> n == m // (2^n)

print(10 >> 1) # 5
print(10 >> 2) # 2
print(-10 >> 1) # -5
print(-10 >> 2) # -3
# 練習(xí)：
# print(-15 >> 1)
# print(17 << 2)

四、認(rèn)識字符

字符串(str)

1. 什么是字符串

python中通過單引號或者雙引號引起來的字符集就是字符串
字符串中引號中的字符集，就是由各種不同的字符來組成的
例：

'老白干'
"welcome"
"^_^"
'1234'
'in'
'82年拉菲'

2. Unicode編碼

python中的字符串中的字符采用的是Unicode編碼
Unicode編碼：是通過兩個字節(jié)來對一個字符進(jìn)行編碼，0 ~ (2^16-1)(65535),幾乎包含了世界上所有的符號
ASCII編碼：通過一個字節(jié)來對一個字符進(jìn)行編碼
Unicode編碼中包含了ASCII碼表

print(2**16-1)

'a' --> 97
'b' --> 98

• chr(數(shù)字):獲取數(shù)字在Unicode編碼表中對應(yīng)的字符

print(chr(97)) # a
print(chr(0x1897)) # ?
for i in range(0x0900,0x0980):
    print(chr(i),end='')
print('')

• ord(字符)：獲取字符對應(yīng)的Unicode碼

print(ord('余'),ord('笑'),ord('宇')) # 20313 31505 23431

可以直接在字符串中寫字符對應(yīng)的編碼值，格式：\u四位的十六進(jìn)制的編碼值（不帶0x前綴）

str1 = '\u4f59'
str2 = '\u4f59\u7b11\u5b87'
print(str1) # 余
print(str2) # 余笑宇

3. 轉(zhuǎn)義字符（適用于所有語言）

一些特殊功能和具有特殊意義的字符，直接放在字符串的引號中無效，需要通過\來轉(zhuǎn)義
\n --> 換行
\' --> '
\t --> 制表符（相當(dāng)于tab)
\\ --> \
\" --> "
注意：轉(zhuǎn)義字符是一個字符

str3 = 'dfsf\nfsfwe'
print(str3)
# dfsf
# fsfwe