一、位运算
在现代计算机中，所有数据都以二进制形式存储，即 0 和 1 两种状态。计算机对二进制数据进行的运算（如加、减、乘、除）被称为位运算，即对二进制数的每一位进行操作的运算。
所以，与直接使用 +、-、*、/ 运算符相比，合理运用位运算可以显著提高代码在机器上的执行效率。
二、位运算概览
| 符号 | 描述 | 运算规则 | |
|---|---|---|---|
| & | 与 | 两个位都为1时，结果才为1 | |
| 或 | 两个位都为0时，结果才为0 | ||
| 异或 | 两个位相同为0，相异为1 | ||
| ~ | 取反 | 0变1，1变0 | |
| << | 左移 | 各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0 | |
| >> | 右移 | 各二进位全部右移若干位，高位补0或符号位补齐 |
一、位与
0 & 0 = 0 0 & 1 = 0 1 & 0 = 0 1 & 1 = 1
总结：只有两位同时为1时，结果才为1，否则结果为0。
例如：3 & 5 即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001，因此 3 & 5 的值为1。
二、位或
0 | 0 = 0 0 | 1 = 1 1 | 0 = 1 1 | 1 = 1
总结：只要有一个为1，其值为1。
例如：3 | 5 即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111，因此 3 | 5 的值为7。
注意：负数按补码形式参与按位或运算。
三、异或
0 ^ 0 = 0 0 ^ 1 = 1 1 ^ 0 = 1 1 ^ 1 = 0
总结：相应位相同为0，相异为1。
四、取反
~1 = 1111 1110 ~0 = 1111 1111
总结：将 0 变 1，1 变 0。
五、左移
定义：将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0。
例如，设 a = 1010 1110，a = a << 2 将 a 的二进制位左移2位、右补0，即得 a = 1011 1000。
若左移时舍弃的高位不包含1，则每左移一位，相当于该数乘以2。
六、右移
定义：将一个数的各二进制位全部右移若干位，高位补0或补符号位，右边丢弃。
例如，a = a >> 2 将 a 的二进制位右移2位，左补0 或补符号位，具体取决于数的正负。
操作数每右移一位，相当于该数除以2。
题目：二进制转码问题
问题描述
小C在学习二进制运算，他了解到每个非负整数都有其二进制表示。例如，整数 5 可以被表示为二进制 "101"，整数 11 可以被表示为二进制 "1011"，并且除了 N = 0 外，任何二进制表示中都不含前导零。
二进制的反码表示是将每个 1 变为 0，每个 0 变为 1。例如，二进制数 "101" 的二进制反码为 "010"。现在小C想知道，给定一个十进制数 N，它的二进制反码对应的十进制数是多少。
测试样例
样例1：
输入：
N = 5
输出：2
样例2：
输入：
N = 10
输出：5
样例3：
输入：
N = 0
输出：1
思路
-
十进制转二进制：
- 使用栈来存储每次除以2的余数，这样可以从低位到高位构建二进制数。
- 代码中使用了
while N > 0循环，每次取N除以2的余数，并将余数压入栈s中，然后将N更新为N // 2（整除）。
-
构建二进制字符串：
- 接着使用
while len(s) > 0循环，将栈中的元素依次弹出并拼接成字符串binstring，这样就得到了N的二进制表示。
- 接着使用
-
补码操作：
- 代码中的补码操作实际上是将二进制数中的
1替换为2，0替换为1，然后再将所有的2替换为0。这个过程实际上并没有改变二进制数的值，只是进行了一次无意义的字符替换。
- 代码中的补码操作实际上是将二进制数中的
-
将补码字符串转换为十进制：
- 最后，将得到的补码字符串
binstring_comple_3转换为十进制数binstring_comple_ten并返回。
- 最后，将得到的补码字符串
代码
def solution(N):
#十进制转二进制
#1.栈实现；2.bin()
#binnum = bin(N)
#return binnum
#bin带二进制0b前缀，可用[2:]舍去前缀
#定义栈
if N == 0:
return 1
s = []
binstring = ''
while N > 0:
#余数进栈
rem = N % 2
s.append(rem)
N = N // 2
while len(s) > 0:
#元素全部出栈即为所求二进制数
#栈(后进先出)，pop()从栈s中移除并返回最后一个元素
binstring = binstring + str(s.pop())
#互换需要中间元素
binstring_comple_1 = binstring.replace('1','2')
binstring_comple_2 = binstring_comple_1.replace('0','1')
binstring_comple_3 = binstring_comple_2.replace('2','0')
binstring_comple_ten = int(binstring_comple_3, 2)
return binstring_comple_ten
