Numeri binari in Python

Una tecnica di rappresentazione dei numeri è il sistema di numeri binari. È utilizzato principalmente nei computer o nei sistemi digitali. Qualsiasi dispositivo con solo due possibili stati operativi o condizioni può rappresentare le quantità binarie rappresentate dai sistemi binari. Un interruttore, ad esempio, ha semplicemente due stati: acceso o spento. Per lavorare con i numeri binari in Python, possiamo utilizzare l'approccio di base e le funzioni integrate fornite da Python, permettendoci di convertire i numeri binari in diversi sistemi di numeri in base ai loro requisiti. Ad esempio, i valori binari possono essere convertiti in numeri decimali e viceversa, nonché nel sistema di numeri ottali. Normalmente, possiamo rappresentare un sistema binario usando le 0 o 1 cifre. Il radix del sistema di numeri binari, che possiamo anche riferirci come base, è 2. In questo tutorial, ti insegneremo l'uso e il funzionamento dei numeri binari in Python.

Applicazione di numeri binari

I linguaggi di programmazione del computer utilizzano il sistema di numeri binari che è utile nella codifica digitale ed è particolarmente prezioso nella tecnologia informatica. I numeri binari possono essere utilizzati anche in algebra booleana che viene spesso utilizzata nella programmazione.

Vantaggi e svantaggi del sistema di numeri binari

Il vantaggio fondamentale dell'utilizzo di un sistema di numeri binari è che fornisce una base di facile rappresentazione per apparecchiature elettroniche. I numeri binari sono molto semplici da usare durante la codifica, richiedono meno calcoli e hanno tassi di errore computazionali più bassi. Poiché ci sono così tante più cifre binarie di quelle che ci sono cifre decimali corrispondenti, i numeri binari sono difficili da capire e scrivere per gli umani.

Come convertire int in binario in Python

Questa sezione ci aiuta a comprendere il metodo di conversione int in binario e spiega anche come le stringhe binarie sono immagazzinate nei computer. Quindi, impareremo quattro diverse tecniche di conversione di Python per int al binario. La funzione Format (), F-Strings, Bin () e l'implementazione di Python senza l'uso di alcuna funzione sono alcuni esempi che useremo per la conversione INT alla binaria.

Innanzitutto, comprendi le corde binarie per i numeri interi:

Il sistema decimale, che è il sistema intero convenzionale con cui siamo tutti familiari, contiene dieci simboli diversi poiché si basa su una base di dieci. Questi simboli, che rappresentano le da 0 a 9 cifre, ci consentono di creare tutte le combinazioni di numeri convenzionali. Al contrario, le stringhe binarie contengono solo due cifre per esprimere vari numeri interi perché hanno una base di due.

Conversione int binaria

Cominciamo convertendo un numero intero in una binaria usando la funzione bin ().

CONVERSO INT in binario usando la funzione bin ()

La funzione Python bin () che sta per "binaria" ci consente di trasformare un numero intero in una stringa binaria che è prefissata da "0b". Esamineremo anche la conversione di un numero intero senza un prefisso in una sezione imminente.

Codice:

intero = 22
B = bin (intero)
Stampa (b)

Produzione:

Innanzitutto, creiamo una variabile e le assegniamo un valore int di 22. Passando questa variabile int nel bin (), la funzione restituisce una stringa binaria "10110" con il prefisso 0B. Possiamo anche verificare il tipo di valore di output con l'aiuto del metodo type ().

Codice:

intero = 22
B = bin (intero)
Stampa (tipo (b))

Produzione:

Proviamo a usare bin () per convertire un numero intero negativo in una stringa binaria:

Codice:

neg = -20
b = bin (neg)
Stampa (b)

Produzione:

Possiamo vedere che la nostra stringa contiene anche "-" che indica che la stringa binaria restituita è un valore negativo.

Convertire Int in binario usando la formattazione della stringa

La formattazione della stringa può essere utilizzata per creare una stringa binaria da un numero intero Python senza il prefisso "0b". Possiamo definire i vari tipi di formato da inviare nei valori utilizzando la funzionalità di formattazione delle stringhe di Python. In questo caso, inseriamo il codice di formato "0: b" che ci consente di convertire int in binario.

Vediamo come possiamo usare la formattazione della stringa per passare alcuni valori interi, sia positivi che negativi, per la conversione INT alla binaria.

Codice:

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

Produzione:

Come si può vedere, la funzione ha restituito la stringa binaria senza il prefisso "0b" .

Convertire INT in binario usando le corde F

La formattazione delle stringhe può essere resa un po 'più comprensibile con l'aiuto di Python F-Strings. Ci consentono anche di formattare le nostre stringhe in un modo simile alla formattazione delle stringhe convenzionali. Le corde F in Python sono stringhe che sono formate prefissi la stringa con una "F" o "F". Diamo un'occhiata a come le stringhe F Python possono essere utilizzate per trasformare un numero intero in una stringa binaria.

Codice:

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

Produzione:

Qui, possiamo osservare che la funzione ha convertito con successo i valori forniti in stringhe binarie. Python F-Strings potrebbe non funzionare in tutte le versioni Python, ma sono semplici da usare e capire.

Scoprirai come trasformare un INT in una stringa binaria usando il metodo Python Formato () nella sezione seguente.

Convertire Int in binario usando il metodo formato ()

L'uso del metodo formato () integrato è un altro modo per convertire un python int in una stringa binaria. Valore/Int e una specifica del formato possono essere immessi nel metodo Formato () come argomenti. Dal momento che desideriamo ottenere una stringa binaria di conseguenza, passiamo un numero intero e un formato è specificato come "B".

Codice:

pos = 42
neg = -42
pos_binary = formato (pos, 'b')
neg_binary = formato (neg, 'b')
Stampa (pos_binary)
Stampa (neg_binary)

Produzione:

Questo modo per convertire Python Int in String è altamente leggibile e semplice. Specificando un tipo, il metodo comprende che stiamo cambiando un valore in un altro.

Convertire Int in binario usando Python semplice

Ora, vedrai come eseguire la conversione di Python Integer to String. Viene creata una funzione personalizzata per raggiungere questo obiettivo, ma sarai in grado di comprendere come funziona la conversione. Anche se non dovrai farlo in pratica, se lavori come sviluppatore di Python, dovresti avere familiarità con questo INT alla tecnica di conversione binaria.

Codice:

def intTobinary (int):
binary_str = "
while (int> 0):
cifra = int % 2
binary_str += str (cifre)
int = int // 2
binary_str = binary_str [::-1]
return binary_str
Stampa (InTobinary (18))

Produzione:

Lo svantaggio dell'utilizzo di questa funzione è che funziona solo per i valori INT positivi.

Abbiamo visto come l'int può essere convertito in binario in Python. Possiamo anche convertire le stringhe in valori binari usando più funzioni.

Conversione da stringa a binaria

Qui useremo i metodi join (), ord () e format () per convertire una stringa in binario. I caratteri nella stringa fornita vengono convertiti in binario usando i rispettivi valori ASCII.

Diamo un'occhiata all'elenco delle funzioni che verranno utilizzate nel seguente codice per la conversione binaria

giuntura(): Per creare un'unica entità, ci vogliono tutti gli articoli/componenti e si unisce a loro. Questa funzione unisce ogni carattere (compresi gli spazi bianchi) della stringa specificata in una singola entità.

Ord (): Questo metodo converte un carattere nel valore di Unicode associato.

formato(): Attraverso il formato dei dati dei punti, consente di concatenare i frammenti di una stringa a intervalli specificati.

Ora, convertiamo la stringa data in binario usando queste funzioni:

Codice:

String = "We Love Python"
print ("String String =", String)
binario = ".join (formato (ord (x), '08b') per x nella stringa)
print ("binary =", binario)

Produzione:

Innanzitutto, la stringa "We Love Python" è dichiarata convertita in binario. Quindi, abbiamo stampato la stringa per visualizzarla nell'output. È stato quindi utilizzato il metodo Format (), usando i parametri Ord () e "08B" per convertire ogni carattere della stringa in binario usando un loop per un loop. Infine, abbiamo stampato il valore binario che è memorizzato nella variabile "binaria".

Conclusione

In questo tutorial, abbiamo esplorato per la prima volta l'introduzione del sistema di numeri binari. Abbiamo discusso di alcune applicazioni di numeri binari insieme ai loro vantaggi e svantaggi. Quindi, abbiamo discusso di come convertire un INT in binario usando Python. Abbiamo spiegato come raggiungere questo obiettivo in vari modi tra cui l'uso della funzione Formato (), F-Strings, la funzione Python Bin () e usando Python semplice. Abbiamo anche implementato un esempio per mostrare come le stringhe possono essere convertite in binario.