ビット演算子
ビット演算子は、数値をビット(0と1)で計算するビット演算と呼ばれる処理に使用されます。
オペレーター >>
(bitwise right shift)
>>
演算子は 右シフト または right shift(rshift) と呼ばれ、n ビットの右シフトを示します。
例:
a = 60 #0011 1100
b = 13 #0000 1101
#もし >> 2 を実行した場合は2ビット分(2進数で2桁分)右に動きます
r = a >> 2
#r = 0000 1111
print(r) #15
右シフトとnum/pow(2,n)
が同一の処理に見えますが、それは間違いです。
右シフトの結果は整数を返しますが、除算は小数を返すことがあります。
例:
#operator
60 >> 2
#15
#formula
60/pow(2,2)
#15
#again
60 >> 3
#7
60/pow(2,3)
#7.5
後者(#again)の場合は、ビット演算と除算で異なる結果になります。
整数で除算するにはint(60/pow(2,3))
のようにintへキャストする方法があります。
また、60//pow(2,3)
のように商の整数部分を返す切り捨て除算//
を使用する方法もあります。
オペレーター &
(bitwise and)
最初に述べたようにビット演算はビット単位であるため、真偽値(True/False)で使用されるので and 演算子と同じ意味にはなりません。
また、&
で実行される操作はデータ型によって異なりますが、この演算子の興味深い点は、呼び出す関数を __and__
と __rand__
として再定義できることです。
この場合、&
演算子はset(集合)型の操作と同様にふるまいますが、ビット演算と同じように数字が両方とも 1 ならば 1 を、それ以外の場合は 0 を返します。
例:
a = 60 #0011 1100
b = 13 #0000 1101
r = a & b
#calculamos la interseccion entre 0011 1100 y 0000 1101
#0011 1100
#0000 1101
#interseccion -> 0000 1100
print(r) #12
この結果、出力は10進数で 12 を表すビット(2進数) 0000 1100 になります。
ご質問のコード
ご質問のコードでは、stepCount = 0 if num else 1
の行で引数num
がTrue
かFalse
かを判定します。
任意の数または空でない文字列である場合は True
になります。0 または空文字(""
)の場合はFalse
となり、True
の場合は 0 を、False
の場合は 1 を割り当てます。(cf: 三項演算子)
その後、num & 1
で1(ビット単位)との積を求め、続いてwhile
ループに移動します。
# num = 7 と仮定します
# if num の結果は True なので stepCount = 0 が代入されます
while num:
stepCount += (num & 1) + 1 # (7と1の積)に1を足した値を加算します
# つまり 0 += (1) +1 = 2 となります
num >>= 1 # 1ビット右シフトします
# 今回は3が返ります (0d7 = 0b111 → 0b11 = 0d3) ※0dは10進数、0bは2進数を示す
# このループは num == 0 になるまで繰り返します
return stepCount - 1 # 上記の合計値から1を引いた値を返します
num
が 0000 0000
になるまで右シフトを繰り返し、累積された値を返します。