答案
# Python代码，模拟Java中int型的数的按位右移补零操作
def right_shift(val, n):
return (val % 0x100000000) >> n
逐步推导和解释
推论一：对于一个32位的(int型的)二进制，Python中的>>操作 等同于 Java种的>>>操作
证明如下：
Python中：binary_value>>n是该二进制整体右移n位，然后在左边补n个0
Java中：binaryValue>>>n是该二进制整体右移n位，然后在左边补n个0
故，Python中的binary_value>>n 等同于 Java中的binaryValue>>>n
结论：
如果一个数在Python和Java中的二进制形式是一致的，则Python中的binary_value>>n 等同于 Java中的binaryValue>>>n
推论二 ：对于相等的python_value(十进制)和javaValue(十进制)，若为负数则二进制不一致，若为正数则二进制一致
举例如下：
假设一：python_value=-45(十进制)，javaValue=-45(十进制)
那么，python_value转二进制的值为-0b101101，而javaValue转二进制的值为：0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0011
所以，当前这两个二进制是不相等的
假设二：python_value=45(十进制)，javaValue=45(十进制)
那么，python_value转二进制的值为0b10_1101，而javaValue转二进制的值为：0b0000_0000_0000_0000_0000_0000_0010_1101
所以，当前这两个二进制是相等的
注：二进制的最左边塞0不影响这个值，比如：0b10_1101 = 0b0010_1101（在十进制中也是一样的，比如233=0233=000233）
证明如下：
Python中的负数的二进制是：找到负数的绝对值的二进制，然后在最左边加上负号
比如-45，找到45的二进制0b10_1101
然后在最左边加负号得到-0b10_1101
而Java中的负数的二进制是：找到负数的绝对值的二进制，然后每个位数取反，然后再加1
比如-45，找到45的32位二进制0b0000_0000_0000_0000_0000_0000_0010_1101
然后取反得到：0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0010
最后加1得到：0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0011
因为Python和Java对于给出负数的二进制的机制不一样
所以，该负数在两种语言下表现出的二进制不同
Python中的正数的二进制是：找到正数的二进制
Java中的正数的二进制是：找到正数的二进制
所以，该正数在两种语言下表现出的二进制相同
结论：
如果数为负数，则十进制相等的python_value和javaValue的二进制不一致
如果数为非负数(零/正数)，则十进制相等的python_value和javaValue的二进制一致
推理三：32位的int型的二进制+该二进制的反码 = 2^32-1(十进制)
证明过程：
□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 32个格子
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 其中n为0或1
uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu 其中u为1或0，是对应位数的n的取反的值
某一位上(竖着看)的n+u必然为1，因为它两是“相反的”，即一个为1，则另一个必然为0
所以
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
+ uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu
───────────────────────────────────
= 111111111111111111111111111111111(二进制) = 2^32-1(十进制)推论四：若python_value=javaValue=负数，则在Python语言下：-python_value(正)在Python下的二进制 + javaValue(负)在Java下的二进制 = 2^32(十进制)
推理的解释说明如下：
若 python_value 和 javaValue 的十进制的值相等，且都为负数，比如它两都是-45
将 -python_value 转成Python语言下的二进制(比如 0b101101)，将 javaValue 转成Java语言下的二进制(比如 0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0011)
然后，在Python语言下将转化后的两个数相加，即：0b101101 + 0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0011
那么，最终值为0b100000000000000000000000000000000(二进制)，即2^32(十进制)或4294967296(十进制)或0x100000000(十六进制)
注：Python中不存在两数相加后数据溢出，所以最终值就是2^32(十进制)
常识一说明：
二进制转十进制的操作是（第xx位的数字是从右边开始数）：
a) 当符号位为0(正数)时候： +第32位的数字(为0)×2^31 + 第31位的数字×2^30 + 第30位的数字×2^29 + ...... + 第2位的数字×2^1 + 第1位的数字×2^0
例如计算二进制是 0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_1101 的十进制的值，套计算公式则为：
0 0 0 0....0 0 1 1 0 1
+0×2^31 + (0×2^30 + 0×2^29 + ...... + 0×2^4 + 1×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0)
= 2^3 + 2^2 + 2^0 (去掉为0的数)
= 8 + 4 + 1
= 13
b) 当符号位为1(负数)时候：-第32位的数字(为1)×2^31 + 第31位的数字×2^30 + 第30位的数字×2^29 + ...... + 第2位的数字×2^1 + 第1位的数字×2^0
例如计算二进制是 1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_0011 的十进制的值，套计算公式则为：
1 1 1 1....1 1 0 0 1 1
-1×2^31 + (1×2^30 + 1×2^29 + ...... + 1×2^4 + 0×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0)
= -2^31 + 2^30 + 2^29 + ... + 2^4 + 2^1 + 2^0 (去掉为0的数)
= -13 (计算过程忽略)
其实，-2^(n+1) + 2^n = -2^n，所以上面的可以直接简化为：
= [(-2^31 + 2^30) + 2^29 + ... + 2^4] + 2^1 + 2^0
= [(-2^30 + 2^29) + ... + 2^4] + 2^1 + 2^0
= ...
= [(-2^5 + 2^4)] + 2^1 + 2^0
= -2^4 + 2^1 + 2^0
= -16 + 2 + 1
= -13证明如下：
对于一个-python_value(正数十进制)，在Python中假设它的二进制为：0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA（共32位，最高位是0，其中A为0或1）
∵ python_value = javaValue = 负数，而将javaValue(负数十进制)转化为二进制的步骤为：先找到它的正数的二进制，再将每个位数取反，然后再加1
∴ javaIntValue(负数十进制) = -javaIntValue(正数十进制)取反 + 1 = -python_value(正数十进制)取反 + 1
现假设：javaIntValue(负数十进制) = 0b1CCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC(二进制)
∴ 0b1CCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC = [(0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA)取反] + 1
= (2^32 - 1 - 0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA) + 1 # 推论三
= 2^32 - 0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA
∴ 0b1CCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC = 2^32 - 0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA # 等式一
现在在Python语言下且python_value=javaValue=负数的情况下计算：-python_value(正数十进制)在Python下的二进制 + javaValue(负数十进制)在Java下的二进制
即在Python语言下计算：0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA + 0b1CCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC
= 0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA + (2^32 - 0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA) # 利用等式一
= 2^32
结论：
在Python语言下：0b0AAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA_AAAA + 0b1CCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC_CCCC = 2^32
推论五：若python_value=javaValue=正数，则：python_binary(python_value) = javaBinary(javaValue)
注：这里的正数严格来说是：非负数(零/正数)，这样写只是为了更好的区分推理三和推理四
证明如下：
对于一个python_value(正数十进制)，将其转化为二进制的步骤为：找到它的二进制
对于一个javaValue(正数十进制)，将其转化为二进制的步骤为：找到它的二进制
结论：
若python_value=javaValue=非负数，则它两的二进制相同
推论总结：
- 若 python_value(int型)>=0，则 python_value>>n 即可模拟Java中int型的数的按位右移补零操作
证明：利用推论一和推论五 - 若 python_value(int型)<0，则将python_value转成Java语言下的二进制形式，然后>>n即可，即 (2**32+python_value)>>n 即可模拟Java中int型的数的按位右移补零操作
证明：利用推论一和推论四
注一：
一个数，其表现形式可以为二进制/十进制/十六进制，但是其本质就是一个数而已
也就是说，对于这个数，对其的二进制做操作，等同于对其的十进制/十六进制做操作，因为本质是对这个数做操作
比如：因为0b101101(二进制) = 45(十进制) = 0x2d(十六进制)，所以：0b101101>>3 = 45>>3 = 0x2d>>3 = 3
所以，对python_value这个int型的数做右移n位的操作，等同于对其二进制形式做右移n位的操作；反过来说也一样
注二：
一个Java中的负数的二进制：0b1xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx，在Python看来是个正数，因为我们可以认为Python中的二进制是无限位的
也就是说，在Python看来 这个0b1xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx的最高位其实是0而不是1
也就是说，在Python看来这个数其实是：0b01xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 或 0b000001xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx （前面很多0）
比如：-45在Java中的二进制是0b1111_1111_1111_1111_1111_1111_1101_0011，在Python中这个二进制转十进制的值是：4294967251
根据推论四， |-45| + 4294967251 = 2**32 = 4294967296
Python实现
Python代码
def unsigned_right_shift(value: int, n: int) -> int:
if value >= 0: # value为非负数，直接使用>> （推论总结中的1）
return value >> n
else: # value为负数，将其转化为在Java语言下的二进制，然后使用>> （推论总结中的2）
return (2**32 + value) >> n但是，上述代码有个缺点：默认value是个int型的值，也就是默认value的取值范围是：[-2^31, 2^31-1]，如果超出这个范围，结果将会错误，即和Java的>>>结果不一致
因为标题是：模拟Java中int型的数的按位右移补零操作，是int型的数
所以还需要考虑value不在[-2^31, 2^31-1]范围内的情况
常识二说明：
Java中long转int，将后32位的二进制保留，即从long的右边数32位保留作为int的值，其余的左边/前面的值舍弃
那么在上述的Python代码中的最前面加代码：保留这个数的二进制的后32位（或者叫将其转为int型）
即：
value & 0b11111111111111111111111111111111
value & (2**32)
value & 0xffffffff
故Python代码为：
def unsigned_right_shift(value: int, n: int) -> int:
value = value & 0xffffffff
if value >= 0: # value为非负数，直接使用>> （推论总结中的1）
return value >> n
else: # value为负数，将其转化为在Java语言下的二进制，然后使用>> （推论总结中的2）
return (value + 0x100000000) >> nPython代码优化
常识三说明（在Python中）：
1. 若a和b都是正整数，且0<a<b，那么：a//b=0
2. 若a和b都是整数，且a<0<b，那么：a//b=-1
3. a对b取模，即a%b=a-(a//b)*b
且还有此推论A：若value>=0，则 value % 0x100000000 == value
证明如下：
value % 0x100000000
= value - (value // 0x100000000) * 0x100000000 常识三第3条
= value - (0) * 0x100000000 常识三第1条
= value 得证所以，有此推论B：若value<0，则 value % 0x100000000 == value + 0x100000000 (%是求模符号，不是取余)
证明如下：
value % 0x100000000
= value - (value // 0x100000000) * 0x100000000 常识三第3条
= value - (-1) * 0x100000000 常识三第2条
= value + 0x100000000 得证所以，Python代码中的if-else代码可以写为：
def unsigned_right_shift(value: int, n: int) -> int:
value = value & 0xffffffff
if value >= 0:
return (value % 0x100000000) >> n # 推论A：value == value % 0x100000000
else:
return (value % 0x100000000) >> n # 推论B：value + 0x100000000 == value % 0x100000000因为无论if-else的条件是什么，最后都是返回(value % 0x100000000) >> n，所以可以写成：
def unsigned_right_shift(value: int, n: int) -> int:
value = value & 0xffffffff
return (value % 0x100000000) >> n
那么，最终的代码就是：
def unsigned_right_shift(value: int, n: int) -> int:
return ((value & 0xffffffff) % 0x100000000) >> n # 加括号是为了避免过分依赖优先级！到此，你可能发现最终代码和一开始给的答案不一致，多了一个 (value & 0xffffffff) 强转为int型的数
答案这么写是因为，是要在Python中模拟：在Java中对一个int类型的数使用>>>操作；
注意，在Java中这个操作的前提条件就是这个数是int类型的(否则报错/报告警)，所以其实value的值的范围是int类型的范围，所以无需考虑value超出范围的情况
因此，答案可以简写为：
def right_shift(value, n):
return (value % 0x100000000) >> n
参考
How to get the logical right binary shift in python
