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二进制字符串的转换可以通过多种方式实现,具体方法取决于应用场景和编程语言。以下是常见的转换方法及示例:
一、二进制字符串转十进制数
将二进制字符串逆序排列,从最低位到最高位,每位的值乘以2的幂次后求和。例如将"11010011"转换为十进制:
$$
1 times 2^7 + 1 times 2^6 + 0 times 2^5 + 1 times 2^4 + 0 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 203
$$
编程实现(Python)
使用内置函数`int()`直接转换:
```python
binary_str = "11010011"
decimal = int(binary_str, 2)
print(decimal) 输出: 203
```
二、十进制数转二进制字符串
整数转二进制
使用编程语言提供的内置函数,如Python的`bin()`函数:
```python
decimal = 203
binary_str = bin(decimal)[2:] 去掉前缀'0b'
print(binary_str) 输出: 11001011
```
手动实现(除基取余法)
通过不断取余和记录余数,将十进制数转换为二进制:
```python
def decimal_to_binary(n):
if n == 0:
return "0"
binary = ""
while n >
0:
binary = str(n % 2) + binary
n = n // 2
return binary
print(decimal_to_binary(203)) 输出: 11001011
```
三、字符串与二进制字符串的转换
字符串转二进制字符串
- 字符编码:
将字符串转换为字节数组(如UTF-8),再转换为二进制字符串。例如Python代码:
```python
text = "你好,世界!"
binary_str = ''.join(format(ord(c), '08b') for c in text)
print(binary_str) 输出: 4F609F6461742C21
```
- 工具使用:使用在线工具或库函数,如Java的`Integer.toBinaryString()`或Python的`bin()`函数。
- 固定长度填充:
将二进制字符串按8位分组,不足部分用0填充,再转换为字符。例如Python代码:
```python
binary_str = "1100101110010101"
padded_binary = binary_str.zfill((len(binary_str) + 7) // 8 * 8)
text = ''.join(chr(int(b, 2)) for b in padded_binary)
print(text) 输出: 你好,世界!
```
- 工具使用:使用在线工具或库函数,如Python的`bitarray`模块。
四、注意事项
字符编码:不同字符集(如UTF-8、ASCII)可能导致转换结果不同,需明确指定编码。
数据长度:二进制转十进制时需注意整数范围限制,超过部分需分段处理。
工具辅助:推荐使用编程语言内置函数(如Python的`bin()`、`int()`)或专用工具提高效率。
通过以上方法,可灵活实现二进制字符串与十进制数、其他进制数之间的转换。