在Python中反转数字（二进制）数字的巧妙方法？

Question

我正在寻找一个巧妙的函数来反转数字的二进制表示形式的数字。

如果

f

是这样一个功能，我会有

int(reversed(s),2) == f(int(s,2))

每当 s 是一串 0 和以 1 开头的 1 时。

现在我正在使用

lambda x: int(''.join(reversed(bin(x)[2:])),2)

就简洁性而言，这是可以的，但这似乎是一种相当迂回的方法。

我想知道是否有更好（也许更快）的按位运算符方法，还有什么没有。

Answer 1

你可以用这样的轮班运算符来做到这一点：

def revbits(x):
    rev = 0
    while x:
        rev <<= 1
        rev += x & 1
        x >>= 1
    return rev

不过，它似乎并不比你的方法快（事实上，对我来说稍微慢一些）。

Answer 2

怎么样

int('{0:b}'.format(n)[::-1], 2)

或

int(bin(n)[:1:-1], 2)

---

第二种方法似乎是两种方法中更快的一种，但是两种方法都比您当前的方法快得多：

import timeit

print timeit.timeit("int('{0:b}'.format(n)[::-1], 2)", 'n = 123456')

print timeit.timeit("int(bin(n)[:1:-1], 2)", 'n = 123456')

print timeit.timeit("int(''.join(reversed(bin(n)[2:])),2)", 'n = 123456')

1.13251614571
0.710681915283
2.23476600647

Answer 3

这是我的建议：

In [83]: int(''.join(bin(x)[:1:-1]), 2)
Out[83]: 9987

同样的方法，稍微简化。

Answer 4

我认为你当前的方法完全没问题，但是你可能会丢失

list()

调用，因为

str.join()

将接受任何可迭代：

def binary_reverse(num):
    return int(''.join(reversed(bin(num)[2:])), 2)

它还建议不要将

lambda

用于除了最简单的函数之外的任何内容，它只会使用一次，并通过内联使周围的代码更清晰。

我觉得这很好的原因是它描述了你想要做的事情 - 获取数字的二进制表示，反转它，然后再次得到一个数字。这使得这段代码非常可读，这应该是一个优先事项。

Answer 5

如果您想根据特定位数反转二进制值，即 1 = 2b'00000001，该怎么办？在这种情况下，反向值将分别为 2b'10000000 或 128（十进制）0x80（十六进制）。

def binary_reverse(num, bit_length):
    # Convert to binary and pad with 0s on the left
    bin_val = bin(num)[2:].zfill(bit_length)
    return int(''.join(reversed(bin_val)), 2)
    # Or, alternatively:
    # return int(bin_val[::-1], 2)

Answer 6

>>> def bit_rev(n):
...     return int(bin(n)[:1:-1], 2)
...
>>> bit_rev(2)
1
>>>bit_rev(10)
5

Answer 7

Hacker's Delight 有整整半章专门讨论这个问题（第 7-1 节：反转位和字节），使用二进制运算、位移位和其他好东西。看起来这些在Python中都是可能的并且它应该比二进制到字符串和反转的方法快得多。

这本书不公开，但我发现这篇博客文章讨论了其中的一些内容。博客文章中显示的方法遵循书中的以下引用：

通过交换相邻的位可以非常有效地完成位反转 单个位，然后交换相邻的 2 位字段，依此类推，如 如下所示。这五个赋值语句可以在任意位置执行 订购。

http://blog.sacaluta.com/2011/02/hackers-delight-reversing-bits.html