⽤Python实现进制转换,这⼀篇教程就够了
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
python代码转换因为 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;
}
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
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])
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?
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