NumPy の Invert 関数をマスターする

はじめに

NumPy は、科学計算、特に数値計算と分析に使用される人気のある Python ライブラリです。NumPy が提供する多くの関数の 1 つに「Invert」関数があります。この実験では、NumPy の Invert 関数を使用してビット単位の反転を計算する方法を段階的に見ていきます。

VM のヒント

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NumPy ライブラリのインポート

Python コードで NumPy ライブラリを使用するには、まずそれをインポートする必要があります。以下はその方法の例です。

import numpy as np

NumPy の Invert 関数を理解する

NumPy の invert() 関数は、ビット単位の反転、つまり要素ごとのビット単位の NOT 演算を行うために使用されます。この関数に符号付き整数が渡された場合、その符号付き整数の 2 の補数が返されます。

NumPy の Invert 関数の構文

NumPy の Invert 関数を使用するには、以下の構文が必要です。

 numpy.invert(x, /, out, *, where=True, casting='same_kind', order='K', dtype, subok=True[, signature, extobj]) = <ufunc 'invert'>

パラメータ:

ここで、この関数のパラメータを見てみましょう。

x: このパラメータは入力配列を示し、この関数では整数型とブール型のみが扱われます。
out: このパラメータは主に結果が格納される場所を示します。このパラメータが指定された場合、その形状は入力がブロードキャストされる形状と一致しなければなりません。このパラメータが指定されないか、None の場合、新しく割り当てられた配列が返されます。
where: このパラメータは、入力に対してブロードキャストされる条件を示すために使用されます。条件が True の場所では、出力配列に ufunc の結果が設定されます。それ以外の場所では、出力配列は元の値を保持します。

返される値:

この関数は、x がスカラーの場合、スカラーを返します。

スカラー値で NumPy の Invert 関数を使用する

以下の例は、スカラー値で Invert 関数を使用する方法を示しています。

    import numpy as np

    inp_num = 12
    print ("The Input number is: ", inp_num)

    outp_num = np.invert(inp_num)
    print ("The inversion of 12 is: ", outp_num)

出力:

    The Input number is: 12
    The inversion of 12 is: -13

整数配列で NumPy の Invert 関数を使用する

この例は、整数配列で Invert 関数を使用する方法を示しています。

    import numpy as np

    inp_arr = [1, 10, 15]
    print ("The Input array is: ", inp_arr)

    out_arr = np.invert(inp_arr)
    print ("The Output array after inversion: ", out_arr)

出力:

    The Input array is: [1, 10, 15]
    The Output array after inversion: [ -2 -11 -16]

まとめ

この実験では、NumPy の Invert 関数について学びました。基本的な構文とパラメータ、この関数が返す値について説明し、複数のコード例を示しました。