进制转换
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了进制转换相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
我们知道十进制转换成二进制用短除法，但是为什么用短除法呢？请往下看。
“数制”只是一套符号系统来表示指称“量”的多少。我们用“1”这个符号来表示一个这一“量”的概念。自然界的“量”是无穷的，我们不可能为每一个“量”都造一个符号，这样的系统没人记得住。所以必须用有限的符号按一定的规律进行排列组合来表示这无限的“量”。符号是有限的，这些符号按照某种规则进行排列组合的个数是无限的。十进制是10个符号的排列组合，二进制是2个符号的排列组合。
在进行进制转换时有一基本原则：转换后表达的“量”的多少不能发生改变。二进制中的111个苹果和十进制中的7个苹果是一样多的。
十进制中的数位排列是这样的…… 万 千 百 十 个 十分 百分 千分……
R进制中的数位排列是这样的……R^4 R^3R^2 R^1 R^0 R^-1 R^-2 R^-3……
可以看出相邻的数位间相差进制的一次方。
以下部分来源：知乎网友
进制这事儿，说到底就是位值原理，即：同一个数字，放在不同的数位上，代表不同大小的“量”。例如：十进制中，百位上的1表示100，十位上的1表示10。
任何进制中，每个数都可以按位权展开成各个数位上的数字乘以对应数位的位权，再相加的形式，如：
十进制的123=1×100+2×10+3×1
十进制的9876=9×1000+8×100+7×10+6×1
问：为啥相应的数位是1000、100、10、1？为啥不是4、3、2、1？
答：十进制，满十进一，再满十再进一，因此要想进到第三位，得有10×10；第4位得有10×10×10
这样我们就知道了：
对10进制，从低位到高位，依次要乘以10^0，10^1,10^2,10^3……，也就是1、10、100、1000
对2进制，从低位到高位，依次要乘以2^0，2^1,2^2,2^3……，也就是1、2、4、8、……
下面我们开始转换进制（以十进制换成二进制为例）：
原来十进制咱们的数位叫 千位、百位、十位……
现在二进制数位变成了八位、四位、二位……
模仿上面十进制按位权展开的方式，把二进制数1011按权展开： 1011=1×2^3+0×2^2+1×2^1+1×2^0=1×8+0×4+1×2+1×1=8+2+1=11
接下来我们进行十进制往二进制的转换：
比较小的数，直接通过拆分就可以转换回去
比如13，我们把数位摆好八位、四位、二位，不能写十六了，因为一旦“十六”那个数位上的符号是“1”，那就表示有1个16，即便后面数位上的符号全部是“0”，把这个二进制数按权位展开后，在按照十进制的运算规律计算，得到的数也大于13了。那最多就只能包含“八”这个数位。 13-8=5，5当中有4，5-4=1
好啦，我们知道13=1*8+1*4+0*2+1*1 把“1”、“1”、“0”“1”这几个符号放到数位上去：
八位、四位、二位、一位
1 1 0 1
于是十进制数13=二进制数1101
现在你按照书上说的短除法来试试，会发现它和你凑数得到的结果刚好是一样的，为什么短除法可以实现进制的转换呢？为什么每次要除以进制呢？为什么要把余数倒着排列呢？
想要知道其中的道理的话，请仔细品味以下的递归原理（不知道递归没关系）：
（1）一个十进制数321的末尾是1，意味着一定是……+1，省略号部分一定是10的倍数，所以一个十进制数末尾是1意味着十进制数除以进制10一定余1。所以第一次除以10之后的余数，应该放在十进制的最后一个数位“个位”，也就是说个位上的符号是1。
类比，一个二进制数111（注意，数值不等于上面十进制的111）末尾是1，意味着一定是……+1，前面的省略号部分都是2的倍数。所以一个二进制数末尾是1，意味着它对应的十进制数除以进制2一定余1。所以第一次除以2之后的余数，应该放在二进制的最后一个数位“一位”，也就是说一位上的符号是1。
（2）如果一个十进制数321“十位”是2，我们希望把它转换为（1）的情况。那么我们把这个十进制数的末尾抹掉，也就是减去“个位”上的1，再除以进制10，得到32。这样原来“十位”上的“2”就掉到了“个位”上。再把32做（1）的处理。
类比，如果一个二进制数111“二位”是1，我们希望把它转换为（1）的情况，那么我们把这个二进制数的末尾抹掉，也就是减去“一位”上的1，再除以进制2，得到11。这样原来“二位”上的“1”就掉到了“一位”上。再把11做（1）的处理。
总结：其实这个过程就是把各个数位上的符号求出来的过程。
现在你应该可以回答以下问题了：为什么短除法可以实现进制的转换呢？为什么每次要除以进制呢？为什么要把余数倒着排列呢？
R进制转换成十进制就是按权位展开，把展开式放到十进制下，再按照“十进制”的运算规律计算。因为是十进制，所以就允许使用2、3、4、5、6、7、8、9了。所以2的n次方就不用写成指数，而可以用另外的八个符号来表示了。
十进制--->二进制
对于整数部分，用被除数反复除以2，除第一次外，每次除以2均取前一次商的整数部分作被除数并依次记下每次的余数。另外，所得到的商的最后一位余数是所求二进制数的最高位。
对于小数部分，采用连续乘以基数2，并依次取出的整数部分，直至结果的小数部分为0为止。故该法称“乘基取整法”。
给你一个十进制，比如：6，如果将它转换成二进制数呢？
10进制数转换成二进制数，这是一个连续除以2的过程：
把要转换的数，除以2，得到商和余数，
将商继续除以2，直到商为0。最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。
听起来有些糊涂？结合例子来说明。比如要转换6为二进制数。
“把要转换的数，除以2，得到商和余数”。
那么：
十转二示意图
要转换的数是6， 6 ÷ 2，得到商是3，余数是0。
“将商继续除以2,直到商为0……”
现在商是3，还不是0，所以继续除以2。
那就： 3 ÷ 2, 得到商是1,余数是1。
“将商继续除以2，直到商为0……”
现在商是1，还不是0，所以继续除以2。
那就： 1 ÷ 2, 得到商是0，余数是1
“将商继续除以2，直到商为0……最后将所有余数倒序排列”
好极！现在商已经是0。
我们三次计算依次得到余数分别是：0、1、1，将所有余数倒序排列，那就是：110了！
6转换成二进制，结果是110。
把上面的一段改成用表格来表示，则为：
|
被除数 |
计算过程 |
商 |
余数 |
|
6 |
6/2 |
3 |
0 |
|
3 |
3/2 |
1 |
1 |
|
1 |
1/2 |
0 |
1 |
（在计算机中，÷用 / 来表示）
二进制--->十进制
二进制数转换为十进制数
二进制数第0位的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方……
所以，设有一个二进制数：0110 0100，转换为10进制为：
下面是竖式：
0110 0100 换算成十进制
从右往左开始换算
第0位 0 * 20 = 0
第1位 0 * 21 = 0
第2位 1 * 22 = 4
第3位 0 * 23 = 0
第4位 0 * 24 = 0
第5位 1 * 25 = 32
第6位 1 * 26 = 64
第7位 0 * 27 = 0
公式：第N位2(N)
---------------------------
100
用横式计算为：
0 * 20 + 0 * 21 + 1 * 22 + 0 * 23 + 0 * 24 + 1 * 25 + 1* 26 + 0 * 27 = 100
除0以外的数字0次方都是1，但0乘以多少都是0，所以我们也可以直接跳过值为0的位：
1 * 22 + 1 * 25 +1*26 = 100
十进制--->八进制
10进制数转换成8进制的方法，和转换为2进制的方法类似，唯一变化：除数由2变成8。
来看一个例子，如何将十进制数120转换成八进制数。
用表格表示：
|
被除数 |
计算过程 |
商 |
余数 |
|
120 |
120/8 |
15 |
0 |
|
15 |
15/8 |
1 |
7 |
|
1 |
1/8 |
0 |
1 |
120转换为8进制，结果为：170。
八进制--->十进制
八进制就是逢8进1。
八进制数采用 0～7这八数来表达一个数。
八进制数第0位的权值为8的0次方，第1位权值为8的1次方，第2位权值为8的2次方……
所以，设有一个八进制数：1507，转换为十进制为：
用竖式表示：
1507换算成十进制。
第0位 7 * 80 = 7
第1位 0 * 81 = 0
第2位 5 * 82 = 320
第3位 1 * 83 = 512
--------------------------
839
同样，我们也可以用横式直接计算：
7 * 80 + 0 * 81 + 5 * 82 + 1 * 83 = 839
结果是，八进制数 1507 转换成十进制数为 839
十进制--->十六进制
10进制数转换成16进制的方法，和转换为2进制的方法类似，唯一变化：除数由2变成16。
同样是120，转换成16进制则为：
|
被除数 |
计算过程 |
商 |
余数 |
|
120 |
120/16 |
7 |
8 |
|
7 |
7/16 |
0 |
7 |
120转换为16进制，结果为：78。
十六进制--->十进制
16进制就是逢16进1，但我们只有0~9这十个数字，所以我们用A，B，C，D，E，F这六个字母来分别表示10，11，12，13，14，15。字母不区分大小写。
十六进制数的第0位的权值为16的0次方，第1位的权值为16的1次方，第2位的权值为16的2次方……
所以，在第N（N从0开始）位上，如果是是数 X （X 大于等于0，并且X小于等于 15，即：F）表示的大小为 X * 16的N次方。
假设有一个十六进数 2AF5, 那么如何换算成10进制呢？
用竖式计算：
2AF5换算成10进制:
第0位： 5 * 160 = 5
第1位： F * 161 = 240
第2位： A * 162 = 2560
第3位： 2 * 163 = 8192
-------------------------------------
10997
直接计算就是：
5 * 160 + F * 161 + A * 162 + 2 * 163 = 10997
(别忘了，在上面的计算中，A表示10，而F表示15)
现在可以看出，所有进制换算成10进制，关键在于各自的权值不同。
假设有人问你，十进数 1234 为什么是 一千二百三十四？你尽可以给他这么一个算式：
1234 = 1 * 103 + 2 * 102 + 3 * 101 + 4 * 100
二进制--->八进制
（11001.101）（二）
整数部分： [1] 从后往前每三位一组，缺位处用0填补，然后按十进制方法进行转化， 则有：
001=1
011=3
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是：31，那么这个31就是二进制11001的八进制形式
八进制--->二进制
（31.5）（八）
整数部分：从后往前每一位按十进制转化方式转化为三位二进制数，缺位处用0补充 则有：
1---->1---->001
3---->11
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是：11001，那么这个11001就是八进制31的二进制形式
二进制--->十六进制
二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算，每个C，C++程序员都能做到看见二进制数，直接就能转换为十六进制数，反之亦然。
我们也一样，只要学完这一小节，就能做到。
首先我们来看一个二进制数：1111，它是多少呢？
你可能还要这样计算：1 * 20 + 1 * 21 + 1 * 22 + 1 * 23 = 1 * 1 + 1 * 2 + 1 * 4 + 1 * 8 = 15。
然而，由于1111才4位，所以我们必须直接记住它每一位的权值，并且是从高位往低位记，：8、4、2、1。即，最高位的权值为23 = 8，然后依次是 22 = 4，21=2， 20 = 1。
记住8421，对于任意一个4位的二进制数，我们都可以很快算出它对应的10进制值。
下面列出四位二进制数xxxx 所有可能的值（中间略过部分）
|
仅四位的二进制数 |
快速计算方法 |
十进制值 |
十六进制值 |
|
1111 |
8+4+2+1 |
15 |
F |
|
1110 |
8+4+2+0 |
14 |
E |
|
1101 |
8+4+0+1 |
13 |
D |
|
1100 |
8+4+0+0 |
12 |
C |
|
1011 |
8+0+2+1 |
11 |
B |
|
1010 |
8+0+2+0 |
10 |
A |
|
1001 |
8+0+0+1 |
9 |
9 |
|
…… |
|||
|
0001 |
0+0+0+1 |
1 |
1 |
|
0000 |
0+0+0+0 |
0 |
0 |
二进制数要转换为十六进制，就是以4位一段，分别转换为十六进制。
如：
|
二进制数 |
1111 1101 |
1010 0101 |
1001 1011 |
|
对应的十六进制数 |
FD |
A5 |
9B |
十六进制--->二进制
反过来，当我们看到 FD时，如何迅速将它转换为二进制数呢？
先转换F：
看到F，我们需知道它是15（可能你还不熟悉A～F这六个数），然后15如何用8421凑呢？应该是8 + 4 + 2 + 1，所以四位全为1 ：1111。
接着转换 D：
看到D，知道它是13，13如何用8421凑呢？应该是：8 + 4 + 1,即：1101。
所以,FD转换为二进制数，为： 1111 1101
由于十六进制转换成二进制相当直接，所以，我们需要将一个十进制数转换成2进制数时，也可以先转换成16进制，然后再转换成2进制。
比如，十进制数 1234转换成二制数，如果要一直除以2，直接得到2进制数，需要计算较多次数。所以我们可以先除以16，得到16进制数:
|
被除数 |
计算过程 |
商 |
余数 |
|
1234 |
1234/16 |
77 |
2 |
|
77 |
77/16 |
4 |
13(D) |
|
4 |
4/16 |
0 |
4 |
结果16进制为： 0x4D2
然后我们可直接写出0x4D2的二进制形式： 0100 1101 0010。
其中对映关系为：
0100 -- 4
1101 -- D
0010 -- 2
同样，如果一个二进制数很长，我们需要将它转换成10进制数时，除了前面学过的方法是，我们还可以先将这个二进制转换成16进制，然后再转换为10进制。
下面举例一个int类型的二进制数：
01101101 11100101 10101111 00011011
我们按四位一组转换为16进制： 6D E5 AF 1B
再转换为10进制：6*167+D*166+E*165+5*164+A*163+F*162+1*161+B*160=1,843,769,115
十进制--->负进制
下面是将十进制数转换为负R进制的公式：
N=(dmdm-1...d1d0)-R
=dm*(-R)m+dm-1*(-R)m-1+...+d1*(-R)1+d0*(-R)0
15=1*(-2)4+0*(-2)3+0*(-2)2+1*(-2)1+1*(-2)0
=10011(-2)
负数
负数的进制转换稍微有些不同。
先把负数写为其补码形式（在此不议），然后再根据二进制转换其它进制的方法进行。
例：要求把-9转换为八进制形式。则有：
-9的补码为1111 1111 1111 0111。从后往前三位一划，不足三位的加0
111---->7
110---->6
111---->7
111---->7
111---->7
001---->1
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是：177767，那么177767就是十进制数-9的八进制形式。
其实转化成任意进制都是一样的。
初学者最容易犯的错误！！！！！！！
犯错：（-617）D=（-1151）O=（-269）H
原因分析：如果是正数的话，上面的思路是正确的，但是由于正数和负数在原码、反码、补码转换上的差别，所以按照正数的求解思路去对负数进行求解是不对的。
正确的方法是：首先将-617用补码表示出来，然后再转换成八进制和十六进制（补码）即可。
注：二进制补码要用16位。
正确答案：：（-617）D=（176627）O=（fd97）H
负数十进制转换成八进制或十六进制方法
如（-12）10=（ ）8=（ ）16
第一步：转换成二进制
1000 0000 0000 1100
第二步：补码，取反加一
注意：取反时符号位不变！
1111 1111 1111 0100
第三步：转换成八进制是三位一结合：177764（8）
转换成十六进制是四位一结合：fff4（16）
小数
最近有些朋友提了这样的问题“0.8的十六进制是多少？”
0.8、0.6、0.2... ...一些数字在进制之间的转化过程中确实存在麻烦。
就比如“0.8的十六进制”吧！
无论怎么乘以16，它的余数总也乘不尽，总是余0.8
具体方法如下：
0.8*16=12.8
0.8*16=12.8
取每一个结果的整数部分为12既十六进制的C
如果题中要求精确到小数点后3位那结果就是0.CCC
如果题中要求精确到小数点后4位那结果就是0.CCCC
现在OK了。
C++
十进制转k进制
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
#include<cstdio> #include<iostream> #include<ctime> char a[1000]; using namespace std; int main() { int y=0,k,n,x; char z=‘A‘; scanf ("%d %d",&n,&x); while (n!=0) { y++; a[y]=n%x; n=n/x; if (a[y]>9) a[y]=z+(a[y]-10); else a[y]=a[y]+‘0‘; } for (int i=y;i>0;i--) printf ("%c",a[i]); return 0; } |
m进制转10进制
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
#include<cstdio> #include<iostream> #include<cstdlib> #include<cstring> char a[10000]; using namespace std; int main() { int n,m; int f=0; scanf ("%s%d",a,&m); for (int i=0;i<strlen(a);i++) { f*=m; if (a[i]==‘A‘||a[i]==‘B‘||a[i]==‘C‘||a[i]==‘D‘||a[i]==‘E‘||a[i]==‘F‘) { f=f+(a[i]-‘A‘+10); } else { f=f+(a[i]-‘0‘); } } printf ("%d",f); return 0; } |
注：用C语言的格式化输入输出可以快速转换10进制，8进制和16进制。例子：10进制转16进制：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
#include <cstido>
int main() { int a; scanf("%d",&a); printf("%x",a); return 0; } |
C语言代码
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 |
#include<stdio.h> #include<math.h> int main() { long n,m,r; while(scanf("%ld%ld",&n,&r)!=EOF) { if(abs(r)>1&&!(n<0&&r>0)) { longresult[100]; long*p=result; printf("%ld=",n); if(n!=0) { while(n!=0) { m=n/r;*p=n-m*r; if(*p<0&&r<0) { *p=*p+abs(r);m++; } p++;n=m; } for(m=p-result-1;m>=0;m--) { if(result[m]>9) printf("%c",55+result[m]); else printf("%d",result[m]); } } elseprintf("0"); printf("(base%d) ",r); } } return0; } |
/*以下为10进制以下转换。。。*/
/*用函数，可直接拷贝。。。*/
/*(VS2008环境下C++控制台代码)*/
#include"stdafx.h"
#include<stdio.h>
intx[100];
intjzzh(inty,intml)
{
inti,j;
i=ml;
x[0]=0;
for(inta=1;;a++)
{
if(i!=0)
{
x[a]=i%y;
x[0]++;
}
elsebreak;
i=i/y;
}
returnx[0];
}
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
intmain(intargc,char*argv[]) { printf("Hello,world "); longinty,ml; longinta; printf("请输入需要转换至进制数："); scanf("%d",&y); printf("请输入数字："); scanf("%d",&ml); jzzh(y,ml); for(a=x[0];a>=1;a--) printf("%d",x[a]); printf(" "); return0; } |
Java代码
Java代码实现十进制分别转换为十六，二，八进制。
Java代码
核心思想就是余数定理。
public class Change { /*转为16进制*/ static void cha_16(int n)
{ if(n >= 16) cha_16(n/16);
if(n%16 < 10)System.out.print(n%16);
else System.out.print((char)(n%16 + 55)); } /*转为2进制*/
static void cha_2(int n)
{ if(n >= 2) cha_2(n/2);
System.out.print(n%2); } /*转为8进制*/
static void cha_8(int n)
{ if( n >= 8) { cha_8(n/8);
System.out.print(n%8); }
else System.out.print(n); } /*主程序入口*/
public static void main(String[] args)
{ int a=27,b=9,c=19; /*定义输入的转换数值*/ System.out.print("十进制数"+a+"=>十六进制输出：");
cha_16(a); System.out.println(); /*换行*/
System.out.print("十进制数"+b+"=>二进制输出：");
cha_2(b); System.out.println();
System.out.print("十进制数"+c+"=>八进制输出：");
cha_8(c); }}
以上是关于进制转换的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章