Python — 十進位與二進位間的轉換(Decimal to Binary)

在進行演算法的實現時，有時會需要用到二進位的演算，這時要如何將數字從十進位轉換成二進位就成了一個頭痛的問題，本文筆者會用簡易的代碼實現兩者之間的轉換。

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筆者在寫基因演算法時，需要用到二進位數值的演算，所以就稍微上網惡補了原理以及算法，想到有可能很多人在寫演算法時也會因此而頭痛，所以就做了一個簡單的整理供大家參考。

以下不會特別說明二進位轉換的數學原理，只會針對代碼部份去做解析，故在閱讀前，就應具備基本的進位轉換常識。

在本文，你將會學會以下python技巧：
1.十進位轉成二進位
2.二進位轉成十進位
3.包含整數、浮點數的轉換
4.分析問題的能力

以下正文開始：

本文筆者會分別針對十進位轉二進位(Decimal to Binary)與二進位轉十進位(Binary to Decimal)，建立相對應的function，並且在最後驗證其準確性。

廢話不多說，直接附上代碼：

Decimal to Binary:
def DecToBin_machine(num,accuracy):
    integer = int(num)
    flo = num - integer
    integercom = '{:02b}'.format(integer)
    tem = flo
    flo_list = []
    for i in range(accuracy):
        tem *= 2
        flo_list += str(int(tem))
        tem -= int(tem)
    flocom = flo_list
    binary_value = integercom + '.' + ''.join(flocom)
    return binary_value
Binary to Decimal:
def BinToDec_machine(num_,flo):
    decimal_value = []
    cut_num = num_.split('.')
    int_ = 2**1*int(cut_num[0][0])+2**0*int(cut_num[0][1])
    float_ = 0
    x = 1
    for i in range(-1,(-(len(cut_num[1])+1)),-1):
        float_ += 2**i*int(cut_num[1][i+x])
        x += 2
    whole_num = round(int_+float_,flo)
    decimal_value.append(whole_num)
    return decimal_value

注意：flo 指的是二進位值轉換成十進位後，所代表的小數點位數。

驗證：隨機生成一 0~1 的數字，並將其帶入function驗證，因為筆者使用需要，故此function只適合帶入 0~1 的數字，若讀者有需求要轉換更大的數字，可進行更改，在這裡只提供基本的代碼。

• flo_num：十進位值中代表小數的位數，以下以 3 作為示範。
• accuracy：二進位值中以固定個數表示小數的值，會放在轉換後的 ” . ” 後面，若上述條件以 3 為例，則放入3*5會較保險 。(若要轉換不同位數，可以自行嘗試)

• 記得注意output後的資料型態！筆者為了方便大家閱讀，分別轉換成str和list型態做演示。

十進位、二進位轉換的原理

數字系統