大块numpy数组中的重复位

Question

我有一个大的numpy数组（即大约2 ** 32个位置）的64位无符号整数，我想在这个数组中的每个整数中复制一个位（可以在0到63之间变化）。

示例：

• 输入数组：array([ 0, 5, 2, 7 ])
• 复制的位置（从右到左）：0

二进制输入是

000  101  010  111

操作完成后，我希望这些位为

0000 1011 0100 1111

• 结果：array([ 0, 11, 4, 15 ])

如前所述，我的阵列非常庞大，所以我更倾向于使用最少数量的临时/辅助阵列。

我试图在谷歌甚至Bit Twiddling Hacks中找到与它接近的东西而没有运气。

提前致谢！

Answer 1

实施

天真的方式对我来说已经非常有效了：

if(condition){x=this}else{x=that}

基准

我按如下方式运行代码：

mask = -1 << (pos + 1)
(x << 1) & mask | x & ~mask

位复制耗时0.95秒（几次运行的平均值）。 由于内存问题，我只使用了2个 ²⁷ 条目。但我们可以预期2 ³² 条目的时间为2 ^32-27 ×0.95 s = 2 ⁵ ×0.95 s = 32×0.96 s = 30.4 s 。