Перевод чисел из одной системы счисления в другую
Данный конвертер переводит числа между наиболее популярными системами счисления: десятичной, двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной.
Существуют и другие системы счисления, но мы не стали включать их в конвертер из-за низкой популярности.
Для указания системы счисления при записи числа используется нижний индекс, который ставится после числа:
20010 = 110010002 = 3108 = C816
Кратко об основных системах счисления
Десятичная система счисления. Используется в повседневной жизни и является самой распространенной. Все числа, которые нас окружают представлены в этой системе. В каждом разряде такого числа может использоваться только одна цифра от 0 до 9.
Двоичная система счисления. Используется в вычислительной технике. Для записи числа используются цифры 0 и 1.
Восьмеричная система счисления. Также иногда применяется в цифровой технике. Для записи числа используются цифры от 0 до 7.
Перевод в десятичную систему счисления
Перевод из десятичной системы счисления в другие
Делим десятичное число на основание системы, в которую хотим перевести и записываем остатки от деления. Запишем полученные остатки в обратном порядке и получим искомое число.
Переведем число 37510 в восьмеричную систему:
Перевод из двоичной системы в восьмеричную
Так же как и в первом способе разбиваем число на группы. Но вместо преобразований в скобках просто заменим полученные группы (триады) на соответствующие цифры восьмеричной системы, используя таблицу триад:
Перевод из двоичной системы в шестнадцатеричную
Также как и в первом способе разбиваем число на группы по 4 цифры. Заменим полученные группы (тетрады) на соответствующие цифры шестнадцатеричной системы, используя таблицу тетрад:
| Тетрада | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Цифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F |
Перевод из восьмеричной системы в двоичную
Каждый разряд восьмеричного числа будем делить на 2 и записывать остатки в обратном порядке, формируя группы по 3 разряда двоичного числа. Если в группе получилось меньше 3 разрядов, тогда дополняем нулями. Записываем все группы по порядку, отбрасываем ведущие нули, если имеются, и получаем двоичное число.
Используем таблицу триад:
Каждую цифру исходного восьмеричного числа заменяется на соответствующие триады. Ведущие нули самой первой триады отбрасываются.
Перевод из шестнадцатеричной системы в двоичную
Аналогично переводу из восьмеричной в двоичную, только группы по 4 разряда.
Используем таблицу тетрад:
| Цифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тетрада | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
Каждую цифру исходного числа заменяется на соответствующие тетрады. Ведущие нули самой первой тетрады отбрасываются.
Перевод из восьмеричной системы в шестнадцатеричную и наоборот
Такую конвертацию можно осуществить через промежуточное десятичное или двоичное число. То есть исходное число сначала перевести в десятичное (или двоичное), и затем полученный результат перевести в конечную систему счисления.
Перевод чисел в различные системы счисления с решением
Исходное число записано в -ой системе счисления.
Хочу получить запись числа в -ой системе счисления.
Системы счисления
Системы счисления делятся на два типа: позиционные и не позиционные. Мы пользуемся арабской системой, она является позиционной, а есть ещё римская − она как раз не позиционная. В позиционных системах положение цифры в числе однозначно определяет значение этого числа. Это легко понять, рассмотрев на примере какого-нибудь числа.
Пример 1. Возьмём число 5921 в десятичной системе счисления. Пронумеруем число справа налево начиная с нуля:
| Число: | 5 | 9 | 2 | 1 |
| Позиция: | 3 | 2 | 1 | 0 |
Пример 2. Рассмотрим вещественное десятичное число 1234.567. Пронумеруем его начиная с нулевой позиции числа от десятичной точки влево и вправо:
| Число: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Позиция: | 3 | 2 | 1 | 0 | -1 | -2 | -3 |
Перевод чисел из одной системы счисления в другую
Наиболее простым способом перевода числа с одной системы счисления в другую, является перевод числа сначала в десятичную систему счисления, а затем, полученного результата в требуемую систему счисления.
Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную систему счисления
Для перевода числа из любой системы счисления в десятичную достаточно пронумеровать его разряды, начиная с нулевого (разряд слева от десятичной точки) аналогично примерам 1 или 2. Найдём сумму произведений цифр числа на основание системы счисления в степени позиции этой цифры:
Перевод чисел из десятичной системы счисления в другую систему счисления
Для перевода чисел из десятичной системы счисления в другую систему счисления целую и дробную части числа нужно переводить отдельно.
Перевод целой части числа из десятичной системы счисления в другую систему счисления
Целая часть переводится из десятичной системы счисления в другую систему счисления с помощью последовательного деления целой части числа на основание системы счисления до получения целого остатка, меньшего основания системы счисления. Результатом перевода будет являться запись из остатков, начиная с последнего.
Рассмотрим перевод правильных десятичных дробей в различные системы счисления.
Перевод дробной части числа из десятичной системы счисления в другую систему счисления
Напомним, правильной десятичной дробью называется вещественное число с нулевой целой частью. Чтобы перевести такое число в систему счисления с основанием N нужно последовательно умножать число на N до тех пор, пока дробная часть не обнулится или же не будет получено требуемое количество разрядов. Если при умножении получается число с целой частью, отличное от нуля, то целая часть дальше не учитывается, так как последовательно заносится в результат.
0b1001 путей решения задачи перевода чисел в римскую запись
Привет друзья. Вот вам простенькая задачка. Как бы вы перевели арабские числа в римские используя Python? Правда с одним условием — числа не могут быть больше чем 4000.
Я думаю это должно быть просто, но позвольте я вам покажу вам серию интересных решений и не тривиальных подходов:
«13 шагов» от StefanPochmann
Очень простая идея и при этом самая популярная. Мы делаем таблицу соответствий арабских и римских чисел. Идя по таблице этих соответствий мы уменьшая арабское число и увеличиваем римское.
Я добавил функцию print для вас, чтобы решение было понятнее. И вот какой будет вывод:
Теперь вы видите, как на каждой итерации меняется римское и арабское числа.
«thous, hunds, tens и ones» от mdeakyne
В этом случае у нас уже есть обратное соответствие арабских к римским. При этом нам уже не нужен цикл.
«base.replace» от MaikSchoepe
Я верю, что это не самый эффективный способ решения, но один из самых веселых. Он начинается с того, что делает длинную строку из “I”, размером с переданное число. Следующей строй заменяет каждые пять символов “I” на символ “V”. Далее два “V” на “X” и так далее. В конце пути мы получим строку, которую мы искали.
«Enum» от veky
Для того, чтобы понять, как работает следующее решение вам надо знать модуль Enum. Если не знаете — есть отличный шанс погуглить его.
В целом пример работает так-же как мы видели в первом примере от StefanPochmann, но кое-каким синтаксическим сахором. Таким как Enum и yield
«A derelict battery» от veky
Все эти решения я собрал с CheckiO.
И когда пользователь публикует свое решение на этом ресурсе — он должен выбрать, в какую категорию он хочет его добавить. Есть такая категория как “Creative”, где тебе не надо сильно заморачиваться на тему скорости или как легко твое решение читается. Единственная вещь, о который ты должен думать — это на сколько креативное и необычное твое решение.
Это решение как раз из такое категории.
Да, вот и все. Стоит упомянуть, правда, что модуль formater задеприкейтили начиная с версии 3.4 из-за того, что мало кто его использовал. Так что мы скорее всего напишем петицию Гвидо, чтобы оставить этот модуль в Python. Своим ап-вотом за это решение — вы как-бы ставите свою подпись под этой петицией.
«Достаточно элегантно, но не очень по питоновски» от nathan.l.cook
Мы идем дальше и решения становятся тяжелее
Знаете, когда читаешь чье то решение и первые строки, которые ты видишь это:
Ты думаешь: “Ок, тут ща точно будет какая-то магия”
«Немного истории от» от veky (или от …)
Вы можете знать автора этого решения по таким книгам как The Art of Computer Programming, Concrete Mathematics, Surreal Numbers и так далее.
«Эта странная римская математика» от LukeSolo
Довольно часто ты встречаешь решения на CheckiO, и при этом ты даже не представляешь, как они работают:
Но я думаю, что вы разберетесь 🙂
Спасибо
В списке используемых материалов я добавил ссылки на решения CheckiO пользователей, которые использовал в этой статье. Перейдя по ним, вы можете прочитать код-ревью других пользователей либо написать свое.
Это первый раз, когда я пытаюсь поделится такой вот коллекцией наиболее интересных решений на CheckiO. Дайте мне знать, насколько интересно вам о таком читать и на сколько вам нравится сам формат.
Для создания этой статьи использовались решения пользователей CheckiO: