Binärzahlen in Python

Eine Technik der Zahlendarstellung ist das Binärzahlensystem. Es wird hauptsächlich in digitalen Computern oder Systemen verwendet. Jedes Gerät mit nur zwei möglichen Betriebszuständen oder Bedingungen kann die binären Mengen darstellen, die durch binäre Systeme dargestellt werden. Ein Schalter zum Beispiel hat einfach zwei Staaten: ein- oder ausgeschaltet. Um mit binären Zahlen in Python zu arbeiten, können wir den von Python bereitgestellten Grundansatz und die eingebauten Funktionen verwenden. Beispielsweise können die Binärwerte in Dezimalzahlen umgewandelt und umgekehrt sowie in das Oktalzahlsystem umgewandelt werden. Normalerweise können wir ein binäres System mit den 0 oder 1 Ziffern darstellen. Der Radix des Binärzahlensystems, den wir auch als Basis bezeichnen können, ist 2. In diesem Tutorial werden wir Ihnen die Verwendung und Arbeit von Binärzahlen in Python beibringen.

Anwendung von Binärzahlen

Computerprogrammiersprachen verwenden das Binärnummernsystem, das bei der digitalen Codierung hilfreich ist und in der Computertechnologie besonders wertvoll ist. Binärzahlen können auch in Booleschen Algebra verwendet werden, die häufig bei der Programmierung verwendet werden.

Vor- und Nachteile des Binärzahlensystems

Der grundlegende Vorteil der Verwendung eines Binärzahlensystems besteht darin, dass es eine leicht zu repräsentierende Basis für elektronische Geräte bietet. Die Binärzahlen sind beim Codieren sehr einfach zu verwenden, erfordert weniger Berechnungen und haben niedrigere Rechenfehlerraten. Da es so viel mehr binäre Ziffern gibt als entsprechende Dezimalstellen, sind die binären Zahlen für Menschen schwierig zu verstehen und zu schreiben.

Wie man in Python in Binärin in Binary umwandelt

Dieser Abschnitt hilft uns, die Methode zur Umwandlung von INT in binär zu verstehen, und erklärt auch, wie binäre Zeichenfolgen in Computern gespeichert werden. Dann lernen wir vier verschiedene Python -Conversion -Techniken für Int zu binär. Die Funktion format (), F-Strings, Bin () und Python-Implementierung ohne die Verwendung von Funktionen sind einige Beispiele, die wir für die Intary Conversion verwenden werden.

Verstehen Sie zunächst die binären Saiten für Ganzzahlen:

Das Dezimalsystem, das konventionelle Ganzzahlsystem, mit dem wir uns alle vertraut sind, enthält zehn verschiedene Symbole, da es auf einer Basis von zehn basiert. Diese Symbole, die die 0 bis 9 Ziffern darstellen, ermöglichen es uns, alle konventionellen Zahlenkombinationen zu erstellen. Im Gegensatz dazu enthalten binäre Saiten nur zwei Ziffern, um verschiedene ganze Zahlen auszudrücken, da sie eine Basis von zwei haben.

Int zu binärer Konvertierung

Beginnen wir zunächst eine Ganzzahl in ein Binärum mit der Funktion bin () umwandeln.

Konvertieren von int in Binary mit der Funktion bin () in Bin () konvertieren

Die Python -Funktion von Bin (), die für „Binär“ steht, ermöglicht es uns, eine Ganzzahl in eine binäre Zeichenfolge zu verwandeln, die durch „0b“ vorangestellt wird. Wir werden uns auch die Konvertierung einer Ganzzahl ohne Präfix in einem kommenden Abschnitt ansehen.

Code:

Ganzzahl = 22
B = bin (Ganzzahl)
drucken (b)

Ausgang:

Erstens erstellen wir eine Variable und weisen ihr einen int -Wert von 22 zu. Durch die Übergabe dieser int -Variablen in der bin () gibt die Funktion eine binäre Zeichenfolge „10110“ mit dem 0B -Präfix zurück. Wir können auch die Art des Ausgangswerts mit Hilfe der Type () -Methode überprüfen.

Code:

Ganzzahl = 22
B = bin (Ganzzahl)
Druck (Typ (b))

Ausgang:

Versuchen wir Bin (), um eine negative Ganzzahl in eine binäre Zeichenfolge umzuwandeln:

Code:

neg = -20
B = bin (neg)
drucken (b)

Ausgang:

Wir können sehen, dass unsere Zeichenfolge auch „-“ enthält, was angibt, dass die zurückgegebene binäre Zeichenfolge ein negativer Wert ist.

Konvertieren von int in Binary mithilfe der String -Formatierung in Binary konvertieren

Die String -Formatierung kann verwendet werden, um eine binäre Zeichenfolge aus einer Python -Ganzzahl ohne das Präfix „0B“ zu erstellen. Wir können die verschiedenen Formattypen definieren, die die Werte mithilfe von Pythons String -Formatierungsfunktionalität einsenden können. In diesem Fall geben wir den Formatcode „0: b“ ein, der es uns ermöglicht, INT in Binary umzuwandeln.

Lassen Sie uns sehen, wie wir die String -Formatierung verwenden können, um ein paar positive und negative Ganzzahlwerte für die Binärumwandlung zu übergeben.

Code:

pos = 45
Neg = -45
pos_to_bin = '0: b'.Format (pos)
neg_to_bin = '0: b'.Format (Neg)
print (f 'pos_to_bin =')
print (f 'neg_to_bin =')

Ausgang:

Wie zu sehen ist, hat die Funktion die binäre Zeichenfolge ohne das Präfix „0B“ zurückgegeben .

Konvertieren von int in Binary mit F-Strings konvertieren

Die String-Formatierung kann mit Hilfe von Python F-Strings etwas verständlicher gemacht werden. Sie ermöglichen es uns auch, unsere Saiten auf eine Weise zu formatieren, die der herkömmlichen String -Formatierung ähnelt. Die F-Strings in Python sind Zeichenfolgen, die durch Präfix der Zeichenfolge entweder mit einem „F“ oder „F“ gebildet werden. Schauen wir uns an, wie Python F-Strings verwendet werden kann, um eine Ganzzahl in eine binäre Schnur umzuwandeln.

Code:

pos = 14
neg = -14
pos_binary = f 'pos: b'
neg_binary = f 'neg: b'
print (f 'pos_bary =')
print (f 'neg_bary =')

Ausgang:

Hier können wir feststellen, dass die Funktion die angegebenen Werte erfolgreich in binäre Zeichenfolgen umgewandelt hat. Python F-Strings funktionieren möglicherweise nicht in allen Python-Versionen, aber sie sind einfach zu verwenden und zu verstehen.

Sie werden feststellen.

Konvertieren von int in Binary mit der Format () -Methode in Binary konvertieren

Die Verwendung der integrierten Format () -Methode ist eine weitere Möglichkeit, eine Python int in eine binäre Zeichenfolge umzuwandeln. Wert/int und eine Formatspezifikation können als Argumente in die Format () -Methode eingegeben werden. Da wir dadurch eine binäre Zeichenfolge bekommen möchten, passieren wir eine Ganzzahl und ein Format wird als „B“ angegeben.

Code:

pos = 42
neg = -42
pos_binary = format (pos, 'b')
neg_binary = format (neg, 'b')
print (pos_binary)
print (neg_binary)

Ausgang:

Dieser Weg, um Python int in String umzuwandeln, ist sehr lesbar und einfach. Durch Angeben eines Typs versteht die Methode, dass wir einen Wert in einen anderen ändern.

Umwandlung int in Binary mit einfachem Python

Jetzt werden Sie sehen, wie Sie die Python -Ganzzahl für String -Conversion durchführen. Es wird eine benutzerdefinierte Funktion erstellt, um dies zu erfüllen, aber Sie können verstehen, wie die Konvertierung funktioniert. Obwohl Sie dies in der Praxis nicht tun müssen, sollten Sie mit dieser INT -Binärumwandlungstechnik mit dieser INT -Binärumwandlung vertraut sein, wenn Sie als Python -Entwickler arbeiten.

Code:

Def Inttobinary (int):
Binary_str = "
while (int> 0):
Ziffer = int % 2
binary_str += str (Ziffer)
int = int // 2
BINARY_STR = BINARY_STR [::-1]
return binary_str
Druck (intobinär (18))

Ausgang:

Der Nachteil dieser Funktion ist, dass sie nur für die positiven int -Werte funktioniert.

Wir haben gesehen, wie int in Python in Binary umgewandelt werden kann. Wir können die Zeichenfolgen auch mit mehreren Funktionen in Binärwerte umwandeln.

String zu binärer Konvertierung

Hier verwenden wir die Methoden join (), ord () und format (), um eine Zeichenfolge in Binary umzuwandeln. Die Zeichen in der bereitgestellten Zeichenfolge werden unter Verwendung ihrer jeweiligen ASCII -Werte in Binary konvertiert.

Schauen wir uns die Liste der Funktionen an, die im folgenden Code für die String -to -Binary -Konvertierung verwendet werden

verbinden(): Um eine einzelne Entität zu erstellen, benötigt es alle Elemente/Komponenten und verbindet sich ihnen. Diese Funktion verbindet jedes Zeichen (einschließlich weißer Räume) der angegebenen Zeichenfolge in eine einzelne Entität.

Ord (): Diese Methode wandelt ein Zeichen in den zugehörigen Unicode -Wert um.

Format(): Mit dem Punktdatenformat können Sie die Fragmente einer Zeichenfolge in bestimmten Intervallen verkettet.

Jetzt konvertieren wir die angegebene Zeichenfolge mit diesen Funktionen in Binary:

Code:

String = "Wir lieben Python"
print ("angegeben String =", String)
binär = ".Join (Format (ord (x), '08b') für x in String)
print ("Binary =", binär)

Ausgang:

Erstens wird die Schnur „We Love Python“ für binär deklariert. Dann druckten wir die Zeichenfolge, um sie in der Ausgabe anzuzeigen. Die Format () -Methode wurde dann unter Verwendung der Parameter ord () und "08b" verwendet. Schließlich druckten wir den binären Wert, der in der „binären“ Variablen gespeichert ist.

Abschluss

In diesem Tutorial haben wir zunächst die Einführung des Binärzahlsystems untersucht. Wir haben einige Anträge von Binärzahlen zusammen mit ihren Vor- und Nachteilen besprochen. Dann diskutierten wir, wie man mit Python einen int in Binary umwandelt. Wir haben erklärt, wie man dies auf verschiedene Weise erfüllt. Wir haben auch ein Beispiel implementiert, um zu zeigen, wie die Zeichenfolgen in binär umgewandelt werden können.