Números binários em Python

Uma técnica de representação numérica é o sistema de números binários. É usado principalmente em computadores ou sistemas digitais. Qualquer dispositivo com apenas dois estados operacionais ou condições possíveis pode representar as quantidades binárias representadas por sistemas binários. Uma mudança, por exemplo, simplesmente tem dois estados: ligado ou desligado. Para trabalhar com números binários no Python, podemos usar a abordagem básica e as funções embutidas fornecidas pelo Python, permitindo -nos converter os números binários em diferentes sistemas de números de acordo com seus requisitos. Por exemplo, os valores binários podem ser convertidos em números decimais e vice -versa, bem como no sistema de números octal. Normalmente, podemos representar um sistema binário usando os 0 ou 1 dígitos. O Radix do sistema de número binário, que também podemos ser chamados de base, é 2. Neste tutorial, ensinaremos o uso e o trabalho de números binários em Python.

Aplicação de números binários

As linguagens de programação de computadores usam o sistema de números binários que é útil na codificação digital e é particularmente valioso na tecnologia de computadores. Números binários também podem ser usados ​​na álgebra booleana, que é frequentemente usada na programação.

Vantagens e desvantagens do sistema de números binários

O benefício fundamental do uso de um sistema de números binários é que ele fornece uma base fácil de representar para equipamentos eletrônicos. Os números binários são muito simples de usar durante a codificação, requer menos cálculos e possui taxas de erro computacional mais baixas. Como existem muitos dígitos binários do que dígitos decimais correspondentes, os números binários são difíceis para os humanos entender e escrever.

Como converter int em binário em python

Esta seção nos ajuda a entender o método de converter int em binário e também explica como as cordas binárias são armazenadas em computadores. Em seguida, aprenderemos quatro técnicas diferentes de conversão de python para int para binário. A função format (), F-strings, bin () e implementação do Python sem o uso de nenhuma função são alguns exemplos que usaremos para INT para conversão binária.

Primeiro, entenda as cordas binárias para números inteiros:

O sistema decimal, que é o sistema inteiro convencional com o qual todos estamos familiarizados, contém dez símbolos diferentes, pois é baseado em uma base de dez. Esses símbolos, que representam os 0 a 9 dígitos, permitem criar todas as combinações de números convencionais. Por outro lado, as cordas binárias contêm apenas dois dígitos para expressar vários números inteiros porque têm uma base de dois.

Int para conversão binária

Vamos começar convertendo um número inteiro em um binário usando a função bin ().

Converter int em binário usando a função bin ()

A função Python bin () que significa "binário" nos permite transformar um número inteiro em uma corda binária que é prefixada por "0b". Também veremos a conversão de um número inteiro sem um prefixo em uma próxima seção.

Código:

Inteiro = 22
B = BIN (número inteiro)
impressão (b)

Saída:

Primeiro, criamos uma variável e atribuímos um valor int de 22. Ao passar esta variável int na bin (), a função retorna uma string binária “10110” com o prefixo 0b. Também podemos verificar o tipo de valor de saída com a ajuda do método tipo ().

Código:

Inteiro = 22
B = BIN (número inteiro)
Imprimir (Tipo (B))

Saída:

Vamos tentar usar bin () para converter um número inteiro negativo em uma string binária:

Código:

neg = -20
b = bin (neg)
impressão (b)

Saída:

Podemos ver que nossa string também contém “-“ que indica que a string binária retornada é um valor negativo.

Converter int em binário usando a formatação da string

A formatação da string pode ser usada para criar uma string binária a partir de um número inteiro python sem o prefixo "0b". Podemos definir os vários tipos de formato para enviar os valores usando a funcionalidade de formatação de string do Python. Nesse caso, inserimos o código do formato "0: b", que nos permite converter int em binário.

Vamos ver como podemos usar a formatação da string para passar alguns valores inteiros, positivos e negativos, para INT para conversão binária.

Código:

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 =')

Saída:

Como pode ser visto, a função retornou a sequência binária sem o prefixo "0b" .

Converter int em binário usando s-strings

A formatação de string pode ser tornada um pouco mais compreensível com a ajuda do Python F-Strings. Eles também nos permitem formatar nossas cordas de uma maneira semelhante à formatação convencional de string. As cordas F em Python são cordas que são formadas prefixando a string com um "f" ou "f". Vejamos como as cordas F Python podem ser usadas para transformar um número inteiro em uma corda binária.

Código:

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

Saída:

Aqui, podemos observar que a função converteu com sucesso os valores fornecidos em strings binários. Python F-strings pode não funcionar em todas as versões do Python, mas elas são simples de usar e entender.

Você descobrirá como transformar um int em uma string binária usando o método python format () na seção a seguir.

Converter int em binário usando o método format ()

Usando o método de formato () interno é outra maneira de converter um python int em uma corda binária. Value/int e uma especificação de formato pode ser inserida no método format () como argumentos. Como queremos obter uma corda binária como resultado, passamos por um número inteiro e um formato é especificado como "b".

Código:

POS = 42
neg = -42
pos_binary = formato (pos, 'b')
neg_binary = formato (neg, 'b')
Imprimir (Pos_binary)
Imprimir (neg_binary)

Saída:

Dessa forma de converter python int em string é altamente legível e simples. Ao especificar um tipo, o método entende que estamos mudando um valor para outro.

Converter int em binário usando python simples

Agora, você verá como executar o Python inteiro para a conversão de cordas. Uma função personalizada é criada para conseguir isso, mas você poderá compreender como as funções de conversão. Embora você não precise fazer isso na prática, se você trabalha como desenvolvedor de Python, deve estar familiarizado com esta técnica de conversão binária.

Código:

def inttobinary (int):
binário_str = "
enquanto (int> 0):
Digit = int % 2
binário_str += str (dígito)
int = int // 2
binário_str = binário_str [::-1]
retornar binário_str
Impressão (Intobinary (18))

Saída:

A desvantagem do uso desta função é que ela funciona apenas para os valores INT positivos.

Vimos como o int pode ser convertido em binário em python. Também podemos converter as cordas em valores binários usando várias funções.

String para conversão binária

Aqui, usaremos os métodos junção (), ord () e formato () para converter uma string em binário. Os caracteres na string fornecida são convertidos em binário usando seus respectivos valores ASCII.

Vejamos a lista das funções que serão usadas no código a seguir para a string para conversão binária

juntar(): Para criar uma única entidade, leva todos os itens/componentes e se junta a eles. Esta função se junta a todos os personagens (incluindo espaços brancos) da string especificada em uma única entidade.

Ord (): Este método converte um caractere no valor unicode associado.

formatar(): Através do formato de dados de pontos, ele permite concatenar os fragmentos de uma string em intervalos especificados.

Agora, convertemos a string fornecida em binário usando estas funções:

Código:

String = "Nós amamos Python"
print ("especificado string =", string)
binário = ".Join (formato (ord (x), '08b') para x em string)
print ("binário =", binário)

Saída:

Primeiro, a string "Love Python" é declarada como convertida em binária. Em seguida, imprimimos a string para exibi -la na saída. O método format () foi então usado, usando os parâmetros ORD () e "08b" para converter cada caractere da string em binário usando um loop para um loop. Finalmente, imprimimos o valor binário que é armazenado na variável "binária".

Conclusão

Neste tutorial, primeiro exploramos a introdução do sistema de números binários. Discutimos algumas aplicações de números binários, juntamente com suas vantagens e desvantagens. Em seguida, discutimos como converter um int em binário usando python. Explicamos como fazer isso de várias maneiras, incluindo o uso da função format (), F-strings, a função python bin () e usando python simples. Também implementamos um exemplo para mostrar como as strings podem ser convertidas em binário.