在 Python 中获取布尔值的否定值

在 Python 中，使用 not 运算符可反转标量表达式的真值。对于 NumPy 布尔数组，可使用 ~ 或 numpy.logical_not() 等逐元素运算。NumPy 的 bitwise_not() 和 invert() 函数也能反转布尔数组中的元素。

在 Python 中使用 not 运算符反转布尔值

not 运算符会先测试操作数的真值，再返回一个布尔值：True 变为 False，False 变为 True。它也接受本身不是布尔值的对象。例如，not 1 的结果是 False，因为 1 为真；这个结果是布尔值 False，而不是整数 0。

下面的示例反转一个条件，并打印得到的布尔值：

a = 1
print(bool(a))
print(not a)

在 Python 中使用 operator 模块的 operator.not_() 函数反转布尔值

标准库中的 operator.not_() 函数可以作为 Python not 运算符的可调用形式。它会测试参数的真值并返回一个布尔值。当某个操作需要以函数形式传入时，可以使用它，例如将其传给 map() 来处理列表：

import operator

values = [True, True, False, True, False]
print(operator.not_(True))
print(list(map(operator.not_, values)))

map() 会将提供的函数应用于可迭代对象中的每一项。在这个示例中，列表中的每一项都是布尔值，因此结果列表中的每个值都与对应的原值相反。

在 Python 中使用 ~ 运算符反转 NumPy 数组中的布尔值

对于布尔类型的 NumPy 数组，~ 运算符会逐元素执行按位取反：每个 True 都变为 False，每个 False 都变为 True：

import numpy as np

values = np.array([True, True, False, True, False])
print(~values)

这种布尔数组行为适合用来反转掩码。Python 整数并不是布尔值：对整数应用 ~ 会执行整数按位取反，因此不要用它代替标量真值取反。

使用 NumPy 库中的 bitwise_not() 函数反转布尔值

numpy.bitwise_not() 是按位运算对应的函数形式。对于布尔数组，它会反转每个元素，得到与 ~ 相同的逐元素布尔结果：

import numpy as np

values = np.array([True, True, False, True, False])
print(np.bitwise_not(values))

当具名的 NumPy 操作更适合你的代码时，可以使用这个函数；它也适用于单个 NumPy 布尔值。

在 Python 中使用 NumPy 库的 invert() 函数反转布尔值

numpy.invert() 是 NumPy 逐元素按位取反操作的另一种名称。对于布尔数组，它的行为与 bitwise_not() 和 ~ 相同：

import numpy as np

values = np.array([True, True, False, True, False])
print(np.invert(values))

选择能让代码中的操作意图最清楚的写法。和 ~ 一样，对整数数据使用 invert() 执行的是按位取反，而不是布尔真值取反。

在 Python 中使用 NumPy 库的 logical_not() 函数反转布尔值

numpy.logical_not() 会逐元素执行逻辑取反。对于布尔数组，它得到的值与上面介绍的按位取反函数相同；从名称上看，它更强调逻辑真值：

import numpy as np

values = np.array([True, True, False, True, False])
print(np.logical_not(values))

对于标量 Python 表达式，使用 not；对于需要逐元素处理的布尔数组，可使用这些 NumPy 操作来得到相应的数组结果。