用Python实现进制转换,这一篇教程就够了
在转换之前,我们先了解以下各种进制十进制(Decimal)我们所熟知的十进制,其实是从 0 开始,数到 9 之后,就跳到 10,这样就变成了 10,数数大家总会把二进制(Binary)二进制同理,从 0 开始也就是 00(前面的一个0可以省去,但是为了更好的描述,所以保留),到 01,也变成了 10【对应十进制中的 3】,然后是 11【对应十进制中的 4】,100【十进制中的5】。。。以此类推。
Python 实现进制转换
一、导言
导语:
在计算机进行数据交换时,常常会有一个进制转换的过程,我们知道计算机只认0 和 1.在内存系统中,基本基于二进制进行运算的,但是有时候数据过于庞大,为了方便存储管理,计算机会使用十六进制存储数据,但是怎么实现数据转换呢?
我们人类由十根手指头,所以自然就使用十进制啦,每当我们数数字到10之后,于是就重0 开始继续数,所以逢十进一就这么来了。
对于其它进制呢,也是同样的,比如最常见的二进制,也就是逢二进一,慢慢来,依次类推,所以数学的世界是多么的奇妙呀!
今天给大家带来的是使用 Python 实现进制转换,内容包括如下:
- dec(十进制)—> bin(二进制)
- dec(十进制)—> oct(八进制)
- dec(十进制)—> hex(十六进制)
二、各种进制介绍
在转换之前,我们先了解以下各种进制
十进制(Decimal)
我们所熟知的十进制,其实是从 0 开始,数到 9 之后,就跳到 10,这样就变成了 10,数数大家总会把
二进制(Binary)
二进制同理,从 0 开始也就是 00(前面的一个0可以省去,但是为了更好的描述,所以保留),到 01,也变成了 10【对应十进制中的 3】,然后是 11【对应十进制中的 4】,100【十进制中的5】。。。以此类推
因为 二进制 的英文单词是 binary,所以在计算机运算的过程中,使用二进制会用如下方法,0b11(4),0b1101(13)等等
八进制(Octal)
理解了二进制,在理解八进制就很容易了,八进制是逢八进一,范围是 0~7,对比一下二进制,就很好理解啦!!
十六进制(Hexadecimal)
十六进制就可能会相对复杂一点点,十六进制是用数字 0~9 和 英文字母 A - F(大小写随意) 表示,因此 A代表 10, F代表 15。为什么在计算机领域中,十六进制用途会如此广泛呢?
给大家看一个对比:
当数据比较大的时候,二进制显然不再那么使用,再看使用十六进制,就简短很多。
十六进制的运用领域可不止如此,比如原画师调色的时候,如果使用 RGB 三原色的话,那就会有 256 x 256 x 256 种组合,我们就可以使用十六进制,把每一种颜色对比转换成 十六进制字符,就会方便很多,以下是我之前调色的时候写的一个很简单一个 C 语言小程序,呃,似乎有点跑题了,哈哈,不管了
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
printf("rgb三原色转16进制\n");
int a,b,c,d;
while(d != 2){
printf("输入1继续,输入2退出\n");
scanf("%d",&d);
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
printf("[%x %x %x]\n",a,b,c); //%x 可以直接把我们输入的十进制转换为 十六进制
}
return 0;
} 复制代码
三、使用 Python 代码完成转换
3.1 十进制转换为二进制
我记得不太清楚是啥时候第一次学进制转换的,进制转换常用的方法就是对 2 取余数,然后得到余数反转连在一起就是 我们所需要的二进制,举个例子,比如我要计算 十进制数 13 的 二进制是多少?
这也是老师教我们的方法,也是我们第一次接触进制转换的时候,用目标数 num 对 2求 余数,直到 商为 0 的时候,结束,然后将余数反向组合输出,及为我们所求的 2 进制数。有的同学会问,我怎么就能这么确定这就是 13 对应的 2 进制数呢?
答曰:
由于二进制的特殊性,数字从右边往左边数,依次对应 20 x 1 + 21 x 0 + 22x 1 + 23 x 1 = 1 +4 +8 = 13, 给大家一个速记口诀,1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024。分别是 20~ 210对应的值
所以有了思路,我们就可以愉快的敲代码了
# 十进制整数转二进制
def dec_to_bin(num): #函数名做到见其名知其意
l = [] # 创建一个空列表
if num<0: # 是负数转换成整数
return “-”+ dec_to_bin(abs()) # 如过是负数,先转换成正数
while True:
num, reminder = divmod(num,2) # 短除法,对2求,分别得到除数 和 余数、这是 Python 的特有的一个内置方法,分别可以到商 及 余数
l.append(str(reminder)) # 把获得的余数 存入字符串
if num == 0: # 对应了前面的话,当商为 0时,就结束啦
return “”.join(l[::-1]) # 对列表中的字符串进行逆序拼接,得到一个二进制字符串
3.2 十进制转八进制
理解了二进制的转换,八进制一样不难。同样是目标数 num对八 求商,留余数,照这个思路走。检验的时候,一样,把 2n把2 替换成 8即可。
看代码:
和 二进制 的基本没啥却别
# 十进制转八进制
def dec_to_oct(num):
l = []
if num<0:
return "-"+ dec_to_bin(abs(num)) # 如过是负数,先转换成正数
while True:
num, reminder = divmod(num,8) # 短除法,对2求,分别得到除数 和 余数、
l.append(str(reminder)) # 把获得的余数 存入字符串
if num == 0:
return "".join(l[::-1]) # 对列表中的字符串进行逆序拼接,得到一个二进制字符串复制代码
3.3 十进制转十六进制
前面说过,十六进制相比二进制,八进制会复杂一点,但是方法是一样的
# 十进制转十六进制(这个相对麻烦一点,因为,十六进制包含 A-F,大小写不敏感)
def dec_to_hex(num):
base = [str(x) for x in range(10)] +[chr(x) for x in range(ord('A'),ord("A")+6)] # 前者把 0 ~ 9 转换成字符串存进列表 base 里,后者把 A ~ F 存进列表
l = []
if num<0:
return "-"+dec_to_hex(abs(num))
while True:
num,rem = divmod(num,16) # 求商 和 留余数
l.append(base[rem])
if num == 0:
return "".join(l[::-1])复制代码
最后看一下运行结果,是不是很方便呢?当然 Python 有内置的方法,比如我们直接输入 十进制数,通过 bin(n) 转为二进制,oct(n) 转为 八进制,hex(n) 转为十六进制。但是原理了解以下还是很有必要的,你说是不是呢?
好啦,今天的Python学习教程内容讲到这,你学会了嘛
凡事要趁早,特别是技术行业,一定要提升技术功底。
其实每个程序员也能意识到目前自己面临的窘境,但能够及时作出改变,顺应时代变化的人太少了。毕竟更多人的情况是,忙着上班,也没人引路,自己也不太会规划。多数人明明“泰山崩于前,而面色如土”只能眼睁睁看着自己被行业淘汰吗?
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