Преобразование типов#
В Python есть несколько полезных встроенных функций, которые позволяют преобразовать данные из одного типа в другой.
int #
int преобразует строку в int:
С помощью функции int можно преобразовать и число в двоичной записи в десятичную (двоичная запись должна быть в виде строки)
In [2]: int("11111111", 2) Out[2]: 255
bin #
Преобразовать десятичное число в двоичный формат можно с помощью bin :
In [3]: bin(10) Out[3]: '0b1010' In [4]: bin(255) Out[4]: '0b11111111'
hex #
Аналогичная функция есть и для преобразования в шестнадцатеричный формат:
In [5]: hex(10) Out[5]: '0xa' In [6]: hex(255) Out[6]: '0xff'
list #
Функция list преобразует аргумент в список:
In [7]: list("string") Out[7]: ['s', 't', 'r', 'i', 'n', 'g'] In [8]: list(1, 2, 3>) Out[8]: [1, 2, 3] In [9]: list((1, 2, 3, 4)) Out[9]: [1, 2, 3, 4]
set #
Функция set преобразует аргумент в множество:
In [10]: set([1, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 4]) Out[10]: 1, 2, 3, 4> In [11]: set((1, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 4)) Out[11]: 1, 2, 3, 4> In [12]: set("string string") Out[12]: ' ', 'g', 'i', 'n', 'r', 's', 't'>
Эта функция очень полезна, когда нужно получить уникальные элементы в последовательности.
tuple #
Функция tuple преобразует аргумент в кортеж:
In [13]: tuple([1, 2, 3, 4]) Out[13]: (1, 2, 3, 4) In [14]: tuple(1, 2, 3, 4>) Out[14]: (1, 2, 3, 4) In [15]: tuple("string") Out[15]: ('s', 't', 'r', 'i', 'n', 'g')
Это может пригодиться в том случае, если нужно получить неизменяемый объект.
str #
Функция str преобразует аргумент в строку:
Перевод из десятичной системы счисления в двоичную
Заметим, что в языке Python есть встроенная функция bin , которая переводит десятичное число в двоичную систему счисления.
Здесь же рассматривается алгоритм такого перевода и его реализация на Python.
Обычно десятичное число преобразуют к двоичному представлению путем нахождения остатков от деления на 2. При этом полученное на предыдущем шаге частное выступает в качестве делимого на следующем шаге. Деление заканчивается, когда делимое обращается в ноль. Остатки собираются в двоичное число начиная с конца, то есть последний остаток будет первой цифрой двоичного числа. Например, надо перевести число 8 в двоичную систему:
- 8 / 2 = 4, остаток 0
- 4 / 2 = 2, остаток 0
- 2 / 2 = 1, остаток 0
- 1 / 2 = 0, остаток 1
- 0 — конец деления
- Сборка: 10002
При реализации данного алгоритма с помощью языка программирования надо организовать хранение остатков. Сделать это можно в переменной строкового типа или в списке. В случае строки каждый новый остаток следует добавлять в начало.
n = int(input()) b = '' while n > 0: b = str(n % 2) + b n = n // 2 print(b)
Пример решения задачи с использованием списка и без преобразования цифр двоичного числа в строковый тип:
n = int(input()) b = [] while n > 0: b.append(n % 2) n //= 2 b.reverse() for i in b: print(i, end='') print()
Метод reverse списка изменяет последовательность элементов на обратную.
Перевод чисел в Python
В данной статье мы рассмотрим встроенные функции языка программирования Python по переводу чисел в различные системы счисления. А так же напишем универсальную функцию по переводу десятичных чисел в другие системы счисления.
Перевод чисел из десятичной системы счисления
Для перевода числа из десятичной системы счисления в двоичную можно воспользоваться оператором bin(). В качестве аргумента нужно передать значение в виде числа, а оператор вернет строку с двоичным числом. У результата также будет префикс 0b, указывающий на основание системы счисления.
number = 123 result = bin(number) print(result)
Для перевода в восьмеричную систему счисления есть оператор oct(). Он также возвращает строку с восьмеричным числом и префиксом 0o.
number = 123 result = oct(number) print(result)
При переводе в шестнадцатеричную систему счисления воспользуемся оператором hex(). Он вернет строку шестнадцатеричным числом и префиксом 0x
number = 123 result = hex(number) print(result)
Если же вам не нужен префикс у результата перевода, то всегда можно взять срез у полученной строки.
print(bin(123)[2:]) print(oct(123)[2:]) print(hex(123)[2:])
Так же выводить числа в других системах счисления можно используя f-строки и формат вывода. Для этого в строке, через символ : указываем буквы b – для двоичной, o – для восьмеричной и x – для шестнадцатеричной системы счисления.
n = 1984 print(f'Двоичное: ') print(f'Восьмеричное: ') print(f'Шестнадцатеричное: ')
Двоичное: 11111000000 Восьмеричное: 3700 Шестнадцатеричное: 7c0
А теперь напишем универсальную функцию convert_to() по переводу чисел из десятичной системы счисления в систему счисления в любым основанием. Наша функция будет ограничена только наличием символов в переводимой системе счисления.
Данная функция принимает три аргумента, два из которых обязательные. Это десятичное целое число number и основание переводимой системы счисления base. Третий аргумент upper служит для указания регистра вывода строки переведенного числа. По умолчанию он установлен в значение False.
def convert_to(number, base, upper=False): digits = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz' if base > len(digits): return None result = '' while number > 0: result = digits[number % base] + result number //= base return result.upper() if upper else result
Во второй строке мы задаем переменную digits, содержащую набор символов цифр и букв английского языка. Она нам понадобится для составления символов переведенного числа на основании остатков.
В третьей строке мы проверяем основание переданной системы счисления на его длину. Если основание окажется больше, чем количество символов в нашей строке digits, то мы прекращаем выполнение функции через вызов оператора return и возвращаем None. Это такая своеобразная защита функции от неправильно переданных аргументов. Если мы попробуем перевести число в большую систему счисления по основанию, чем у нас есть символов для его записи, то мы его не сможем записать.
Дальше заведем переменную result для хранения результата работы функции и зададим ей значение в виде пустой строки. Теперь с помощью цикла с условием будем находить остаток от деления числа number на основание base, а также уменьшать number в base раз используя целочисленное деление.
Остаток от деления числа на основание переводимой системы счисления мы будем использовать как индекс для получения символа в строке digits и добавлять его к результату result. Добавлять это значение следует слева, т.к. самый первый остаток является самым правым разрядом. Цикл выполняется до тех пор, пока исходное значение переменной number больше нуля.
После завершения цикла мы вернем результат через вызов return. Для этого воспользуемся тернарным оператором и проверим наш третий аргумент. Если он будет в значении True, то для строки result вызовем строкой метод .upper() который заменит все прописные символы английского языка на строчные. Иначе, вернем результат как есть.
А теперь проверим работу нашей функции. Для этого попробуем перевести числа в 2ю, 8ю, 16ю, 32ю и 64ю системы счисления. Для перевода в 32ю систему счисления мы укажем третий необязательный аргумент upper и зададим ему значение True.
print(convert_to(123, 2)) print(convert_to(123, 8)) print(convert_to(123, 16)) print(convert_to(123, 32, upper=True)) print(convert_to(123, 64))
Перевод чисел в десятичную систему счисления
Для обратного перевода в десятичную систему счисления мы будем использовать оператор int(). Для этого передадим ему два аргумента, первый – это строка с числом в какой-то системе счисления, а второй – это основание системы счисления самого числа. По умолчанию для этого необязательного аргумента стоит значение равное 10.
В качестве самого числа нужно обязательно передать строку. Строка может содержать или само число или число с префиксом системы счисления.
Для перевода из двоичной системы счисления:
number = '11001' result = int(number, 2) print(result)
number = '0b11001' result = int(number, 2) print(result)
Для перевода из восьмеричной системы счисления:
Перевод из десятичной системы счисления в двоичную в Python
Статьи
Введение
В этой небольшой статье рассмотрим перевод из десятичной системы счисления в двоичную в python. Рассмотрим функцию bin() и напишем свою программу для перевода из десятичной СС в двоичную.
Функция bin()
Начнём с того, что в python существует специальная функция для перевода из десятичной системы счисления в двоичную.
bin() – функция, преобразовывающая целое число в двоичную строку. В качестве параметра принимает десятичное число.
Для примера переведём число 15 в двоичную СС с помощью функции bin():
Как мы видим, всё преобразовалось верно, ведь 15 в двоичной СС – это 1111.
Преобразование вручную
Перейдём к тому, что напишем код для преобразования десятичной СС в двоичную.
Получать двоичное число из десятичного мы будем путём нахождения остатков от деления на 2. При этом, число, полученное на предыдущей итерации выступает в качестве делимого в следующей итерации. Деление заканчивается, когда от числа остаётся ноль. Все полученные остатки собираются в двоичное число начиная с конца.
Для примера рассмотрим алгоритм перевода числа 15 в двоичную СС:
15 / 2 = 7, остаток 1
7 / 2 = 3, остаток 1
3 / 2 = 1, остаток 1
1 / 2 = 0, остаток 1
0 – конец деления
Итог: 11112
Теперь напишем код для реализации алгоритма:
number = int(input('Число в десятичной СС: ')) numberb = '' while number > 0: numberb = str(number % 2) + numberb number = number // 2 print(numberb)
number – переменная, в которую вводится число в десятичной СС;
numberb – переменная, хранящая остатки от деления.
Заключение
Вот мы и разобрались с вопросом перевода десятичной системы счисления в двоичную с помощью python.
Спасибо всем, кто читал, удачи Вам 😉