在 Python 中與列表和 NumPy 數組一起使用時，'and”和'&”有何不同？

了解列表上的布爾和位運算與NumPy 數組的行為

簡介

在Python 中，「and」和「&」運算子的不同之處在於用於清單和NumPy 數組時的行為。這種差異可能會令人費解，特別是如果您不熟悉位元運算的話。

布林運算與位元運算

'and' 是一個邏輯運算符，用於測試兩者是否相同其運算元邏輯上為 True。另一方面，「&」是位元運算符，對其運算元執行位元運算（例如 AND、OR、XOR）。

列表的行為

與列表一起使用時，「and」將列表項目計算為布林值。如果所有項目均為 True，則「and」的計算結果為 True；否則，其計算結果為 False。例如：

mylist1 = [True, True, True, False, True]
mylist2 = [False, True, False, True, False]

mylist1 and mylist2  # Output: [False, True, False, True, False]

'&'，但是不支援清單上的位元運算。它會引發 TypeError，因為清單包含任意元素。

mylist1 & mylist2  # Output: TypeError: unsupported operand type(s)

NumPy 數組的行為

對於 NumPy 數組，行為有所不同。 NumPy 數組支援向量化計算，這意味著可以同時對多個元素執行操作。

「and」不能用於長度大於 1 的 NumPy 數組，因為數組沒有簡單的布林值。

import numpy as np

np_array1 = np.array(mylist1)
np_array2 = np.array(mylist2)

np_array1 and np_array2  # Output: ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous

但是，'&' 可以在 NumPy 布林數組上使用來執行按位 AND 運算按元素排序。

np_array1 & np_array2  # Output: array([False, True, False, False, False], dtype=bool)

摘要

• 使用 'and' 比較布林值或計算邏輯表達式。
• 使用 ' &' 對整數或布林值 NumPy 執行位元運算數組。
• 列表不能使用 '&' 來組合，因為它們可以包含任意元素。
• NumPy 陣列可以支援使用 '&' 進行向量化位元運算，但處理 'and' 的方式與列表不同，因為它們的向量化性質。

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