在Python中逐位比较2个数字（16位）最有效的方法是什么？

Question

我想知道在python中逐位比较2个数字（16位）最有效的方法是什么？比较的顺序并不重要

在伪代码中，我需要如下内容：

IF NUMBER1_BIT1 !=  NUMBER2_BIT1    THEN do something
IF NUMBER1_BIT2 !=  NUMBER2_BIT2    THEN do something 
IF NUMBER1_BIT3 !=  NUMBER2_BIT3    THEN do something 
…..
IF NUMBER1_BIT16 !=  NUMBER2_BIT16 THEN do something 

我的程序的这一部分将被大量执行，因此我希望尽可能提高python的效率

Answer 1

听起来像是在创建一个位掩码。这在C语言中是很常见的，它使用32位数字，每一位都由一个常量表示

这种方法最酷的一点是，如果在输入中设置了位，掩码将只产生一些输出，否则输出将为0

无论如何，这不是C；这是python，因此我们可以使用^{}方法将每个数字转换为二进制字符串，然后比较字符串中的每个字符

b_num1 = bin(num1).replace('0b', '')
b_num2 = bin(num2).replace('0b', '')

for i in range(num1.bit_length()):
    if b_num1[i] != b_num2[i]:
        pass # do something
    ...

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编辑

在python3中，我们可以使用^{}创建二进制数：

b_num1 = f'{num1:b}'
b_num2 = f'{num2:b}'

Answer 2

您可以使用助手函数将其转换为switch语句：

def bitSwitch(v): yield lambda b: v & (1<<b)

您可以这样使用：

for case in bitSwitch(number1 ^ number2):
    if case(0): 
       # do something ...

    if case(1):
       # do something else ...

    if case(2):
       # do some other thing ...

    if case(3):
       # do something different ...

    ...

    if case(15):
       # do that last thing ...

为了提高效率，您可以在switch函数中用v & b替换v & (1<<b)，并在case(..)调用中使用2的预计算幂：case(1):{}{}{}。。。在这一点上，napuzba的解决方案会更好，因为它以更少的函数调用开销完成同样的事情

Answer 3

您可以使用xor和and运算符：

num3 = num1 ^ num2
if num3 & 1: # bits 0 are different
    ...
if num3 & 2: # bits 1 are different
    ...
if num3 & 4: # bits 2 are different
    ...