Viết chương trình lấy dạng nhị phân của một số đã cho bằng Python

Phạm vi

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách chuyển đổi Thập phân thành Nhị phân trong Python, sử dụng các hàm python có sẵn và không có nó

Giới thiệu

Nhị phân là một trong những khía cạnh nền tảng quan trọng nhất của Máy tính và các Hệ thống Kỹ thuật số khác. Khi con người chúng ta sử dụng ngôn ngữ để hiểu và giao tiếp với nhau, Máy tính và các Hệ thống Kỹ thuật số khác sử dụng Hệ nhị phân. Đây là hệ thống số cơ số 2 chỉ có hai số 0 & 1, tương ứng với các trạng thái BẬT & TẮT mà máy tính của bạn có thể hiểu được

Vì con người bình thường có mười ngón tay để đại diện cho một hệ thống số đơn giản gọi là Số thập phân, máy tính có các trạng thái BẬT & TẮT này đại diện cho Hệ nhị phân. Vì vậy, để hiểu và diễn giải Nhị phân, chúng ta cần một số kỹ thuật để chuyển đổi mã nhị phân thành mã thập phân (con người có thể đọc được) và ngược lại. Vì vậy, bài viết này sẽ thảo luận về cách chuyển đổi Thập phân sang Nhị phân và ngược lại, trong bối cảnh với một trong những ngôn ngữ lập trình máy tính, Python

Hiểu thập phân và nhị phân

Hệ thống thập phân (Cơ sở-10) sử dụng mười số từ 0 đến 9, sau đó sử dụng các kết hợp của chúng để tạo thành các chữ số, với mỗi chữ số có giá trị gấp mười lần so với chữ số cuối cùng (1, 10, 100, v.v.) đi từ bên trái

Xem xét một giá trị 265

• Ở đây, 265 là sự kết hợp của các số từ 0 đến 9 để tạo thành mỗi chữ số
• Mỗi chữ số gấp 10 lần chữ số cuối cùng đi từ trái sang phải 5 -> 5×100;

Hệ nhị phân (Base-2) cũng tương tự. Nó là sự kết hợp của các số 0 hoặc 1, với mỗi chữ số có giá trị gấp hai lần chữ số cuối cùng (1, 2, 4, v.v.) đi từ trái sang phải

Đại diện chữ số thập phân

…[0 tới 9][0 tới 9][0 tới 9][0 tới 9][0 tới 9]…10410^410410310^310310210^210210110^110110010^0100NthN^{th}Nth số5th5^{th}5thdigit4th4

Đại diện chữ số nhị phân

…[0 hoặc 1][0 hoặc 1][0 hoặc 1][0 hoặc 1][0 hoặc 1]…242^424232^323222^222212^121202^020NthN^{th}Nth digit5th5^{th}5thdigit4th4

Chuyển đổi nhị phân sang thập phân trong Python

Chúng ta đã thấy rằng Hệ thống nhị phân là sự kết hợp của [0 hoặc 1], với mỗi chữ số có giá trị gấp hai lần so với chữ số cuối cùng, vì vậy, hãy xem thông tin này sẽ giúp chúng ta chuyển đổi số nhị phân sang số thập phân như thế nào

Xét một số nhị phân 01011

Digit01011Weight242^424=16232^323=8222^222=4212^121=2202^020=1

Vì thế,

(01011)2=(0×24)+(1×23)+(0×22)+(1×21)+(1×20)=(0)+(8)+(0)+(2)

Do đó, nhị phân(cơ số-2) (01011)2(01011)_2(01011)2​ tương đương với (11)10(11)_{10}(11)10​ Số thập phân(cơ số-10)

Chuyển đổi nhị phân thành thập phân trong Python

Chúng ta sẽ xem cách chuyển đổi nhị phân thành Thập phân trong Python bằng hàm tích hợp

Chức năng tích hợp trong Python để chuyển đổi nhị phân thành thập phân

Trong Python, chúng ta có thể sử dụng hàm int() để chuyển đổi giá trị nhị phân thành giá trị thập phân của nó. Hàm int() nhận 2 đối số, một giá trị và cơ số của số được chuyển đổi, là 2 trong trường hợp số nhị phân

cú pháp

Mã số

# Function Binary to Decimal number 
def binaryToDecimal(val): 
    return int(val, 2) 
 
# Driver code 
if __name__ == '__main__': 
    print(binaryToDecimal('100')) 
    print(binaryToDecimal('101'))
    print(binaryToDecimal('1001'))
đầu ra

Chuyển đổi thập phân sang nhị phân trong Python

Hãy cố gắng hiểu chuyển đổi thập phân sang nhị phân. Kỹ thuật đơn giản nhất để chuyển đổi các số thập phân thành số nhị phân tương đương là Phép chia cho 2

Trong kỹ thuật Chia cho 2, chúng tôi liên tục chia một số thập phân cho 2 và lưu ý lời nhắc cho đến khi chúng tôi nhận được 1 làm giá trị đầu vào của mình. Sau đó, chúng tôi đọc các lời nhắc đã lưu ý theo thứ tự ngược lại để nhận giá trị nhị phân cuối cùng

Hãy phá vỡ các tuyên bố trước đó để hiểu rõ hơn. Giả sử chúng ta có một hàm đặc biệt chia số đầu vào cho 2 và lấy phần còn lại làm đầu ra. Đối với số thập phân thành nhị phân, chúng tôi gọi hàm đặc biệt này nhiều lần cho đến khi chúng tôi nhận được 1 làm giá trị đầu vào. Sau đó, cuối cùng chúng tôi in tất cả các lời nhắc đã lưu để nhận giá trị nhị phân (cơ sở-2) cuối cùng

Chuyển đổi số thập phân thành nhị phân trong Python

Bây giờ chúng ta sẽ xem cách mã số Thập phân thành Nhị phân trong Python. Trước tiên, chúng tôi sẽ thử viết mã kỹ thuật mà chúng tôi đã học bằng cách sử dụng lệnh gọi hàm đệ quy tùy chỉnh trong Python

1. Hàm đệ quy tùy chỉnh trong Python để chuyển đổi số thập phân thành nhị phân

Trong mẫu này, chúng ta sẽ viết hàm đặc biệt (DecimalToBinary) để triển khai lấy thương số (đầu vào cho lệnh gọi hàm tiếp theo) và phần còn lại (giá trị đầu ra), sau đó chúng ta sẽ gọi nó lặp lại cho đến khi giá trị đầu vào lớn hơn và bằng

Mã số

#Recursive Function to convert Decimal to Binary

def decimalToBinary(ip_val):
    if ip_val >= 1:
    # recursive function call
        decimalToBinary(ip_val // 2)
    
    # printing remainder from each function call
    print(ip_val % 2, end = '')
 
# Driver Code
if __name__ == '__main__':
    # decimal value
    ip_val = 24
     
    # Calling special function
    decimalToBinary(ip_val)
đầu ra
Ngoài ra, Python còn cung cấp một hàm tích hợp để chuyển đổi Thập phân thành Nhị phân
2. Chức năng tích hợp trong Python để chuyển đổi nhị phân thành thập phân
Trong Python, chúng ta chỉ cần sử dụng hàm bin() để chuyển đổi từ giá trị thập phân sang giá trị nhị phân tương ứng của nó. bin() lấy một giá trị làm đối số của nó và trả về một giá trị nhị phân tương đương
Ghi chú. bin() trả về giá trị nhị phân với tiền tố 0b, do đó, tùy thuộc vào trường hợp sử dụng, nên thực hiện định dạng để xóa 0b
Mã số
# Function to convert decimal to binary
# using built-in python function
def decimalToBinary(n):
    # converting decimal to binary
    # and removing the prefix(0b)
    return bin(n).replace("0b", "")
   
# Driver code
if __name__ == '__main__':
    # calling function
    # with decimal argument
    print(decimalToBinary(77))
đầu ra
Chúng ta cũng có thể chuyển đổi Thập phân thành Nhị phân theo một cách khác ngoài việc sử dụng hàm có sẵn từ Python
3. Không sử dụng Hàm tích hợp trong Python để chuyển đổi nhị phân thành thập phân
Mã số
# Function to convert Decimal to Binary
def decimalToBinary(n):
    return "{0:b}".format(int(n))
# Driver code
if __name__ == '__main__':
    print(decimalToBinary(77))
đầu ra

Phần kết luận

1. Hầu hết các máy tính và hệ thống kỹ thuật số đều sử dụng hệ nhị phân vì khả năng lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy của chúng.
2. Hệ thống thập phân (cơ số 10) sử dụng kết hợp các số từ 0 đến 9 để tạo thành các chữ số, với mỗi chữ số có giá trị gấp mười lần so với chữ số cuối cùng
3. Hệ thống nhị phân (cơ số 2) sử dụng kết hợp 0 ​​hoặc 1 để tạo thành các chữ số, với mỗi chữ số có giá trị gấp hai lần so với chữ số cuối cùng
4. Chuyển đổi nhị phân sang thập phân là tổng trọng số của mỗi chữ số (2i x giá trị thứ i)
5. Nhị phân thành thập phân trong Python có thể được thực hiện bằng cách sử dụng hàm tích hợp int(,)
6. Chuyển đổi thập phân sang nhị phân đạt được bằng cách sử dụng kỹ thuật chia cho 2

Một số cách để chuyển đổi Thập phân thành Nhị phân trong Python là sử dụng hàm đệ quy tùy chỉnh, hàm tích hợp sẵn() hoặc sử dụng “{0. b}”. định dạng (int())

Làm cách nào để in biểu diễn nhị phân của một số trong Python?

Số 10101 trong hệ nhị phân là số nào?

Dạng nhị phân của 657 là gì?