Jak przekonwertować liczbę całkowitą na ciąg w dowolnej bazie?

Python pozwala na łatwe utworzenie liczby całkowitej z ciągu danej bazy za pośrednictwem

int(str, base). 

Chcę wykonać odwrotność: utworzenie ciągu z liczby całkowitej , tzn. Chcę jakąś funkcję int2base(num, base), taką jak:

int(int2base(x, b), b) == x

Nazwa funkcji / kolejność argumentów jest nieistotna.

Dla dowolnej liczby xi bazy b, int()które zaakceptują.

Jest to prosta funkcja do napisania: w rzeczywistości jest łatwiejsza niż opisanie jej w tym pytaniu. Mam jednak wrażenie, że czegoś mi brakuje.

Wiem o funkcjach bin, oct, hex, ale nie można ich używać z kilku powodów:

• Te funkcje nie są dostępne w starszych wersjach Pythona, z którymi potrzebuję zgodności z (2.2)

• Chcę ogólnego rozwiązania, które można nazwać tak samo dla różnych baz

• Chcę zezwolić na zasady inne niż 2, 8, 16

Związane z

• Python elegancka funkcja odwrotna do int (string, base)
• Liczba całkowita do systemu base-x przy użyciu rekurencji w pythonie
• Konwersja Base 62 w Pythonie
• Jak przekonwertować liczbę całkowitą na najkrótszy bezpieczny adres URL w Pythonie?

Jeśli potrzebujesz zgodności ze starymi wersjami Pythona, możesz albo użyć gmpy (który obejmuje szybką, całkowicie ogólną funkcję konwersji int-na-string i może być zbudowany dla takich starożytnych wersji - być może będziesz musiał wypróbować starsze wersje od ostatnie nie zostały przetestowane pod kątem czcigodnych wydań Python i GMP, tylko nieco nowsze), lub, dla mniejszej prędkości, ale większej wygody, użyj kodu Python - np. najprościej:

import string
digs = string.digits + string.ascii_letters


def int2base(x, base):
    if x < 0:
        sign = -1
    elif x == 0:
        return digs[0]
    else:
        sign = 1

    x *= sign
    digits = []

    while x:
        digits.append(digs[int(x % base)])
        x = int(x / base)

    if sign < 0:
        digits.append('-')

    digits.reverse()

    return ''.join(digits)

Co zaskakujące, ludzie podawali tylko rozwiązania, które przekształcają się w małe bazy (mniejsze niż długość alfabetu angielskiego). Nie próbowano podać rozwiązania, które przekształciłoby się w dowolną bazę od 2 do nieskończoności.

Oto bardzo proste rozwiązanie:

def numberToBase(n, b):
    if n == 0:
        return [0]
    digits = []
    while n:
        digits.append(int(n % b))
        n //= b
    return digits[::-1]

więc jeśli chcesz przekonwertować jakąś super ogromną liczbę na bazę 577,

numberToBase(67854 ** 15 - 102, 577), Daje poprawne rozwiązanie: [4, 473, 131, 96, 431, 285, 524, 486, 28, 23, 16, 82, 292, 538, 149, 25, 41, 483, 100, 517, 131, 28, 0, 435, 197, 264, 455],

Które możesz później przekonwertować na dowolną bazę, którą chcesz

def baseN(num,b,numerals="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"):
    return ((num == 0) and numerals[0]) or (baseN(num // b, b, numerals).lstrip(numerals[0]) + numerals[num % b])

ref: http://code.activestate.com/recipes/65212/

Należy pamiętać, że może to prowadzić do

RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmp

dla bardzo dużych liczb całkowitych.

"{0:b}".format(100) # bin: 1100100
"{0:x}".format(100) # hex: 64
"{0:o}".format(100) # oct: 144

Świetne odpowiedzi! Myślę, że odpowiedź na moje pytanie brzmiała „nie”. Nie brakowało mi jakiegoś oczywistego rozwiązania. Oto funkcja, której użyję, która zagęszcza dobre pomysły wyrażone w odpowiedziach.

• zezwól na mapowanie znaków dostarczone przez dzwoniącego (umożliwia kodowanie base64)
• sprawdza ujemne i zerowe
• odwzorowuje liczby zespolone na krotki ciągów

def int2base(x,b,alphabet='0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'):
    'convert an integer to its string representation in a given base'
    if b<2 or b>len(alphabet):
        if b==64: # assume base64 rather than raise error
            alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
        else:
            raise AssertionError("int2base base out of range")
    if isinstance(x,complex): # return a tuple
        return ( int2base(x.real,b,alphabet) , int2base(x.imag,b,alphabet) )
    if x<=0:
        if x==0:
            return alphabet[0]
        else:
            return  '-' + int2base(-x,b,alphabet)
    # else x is non-negative real
    rets=''
    while x>0:
        x,idx = divmod(x,b)
        rets = alphabet[idx] + rets
    return rets

Rekurencyjne

Chciałbym uprościć ten najbardziej głosowało odpowiedź do:

BS="0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
def to_base(n, b): 
    return "0" if not n else to_base(n//b, b).lstrip("0") + BS[n%b]

Z tą samą radą dla RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmpbardzo dużych liczb całkowitych i liczb ujemnych. (Możesz użyć sys.setrecursionlimit(new_limit))

Wielokrotny

Aby uniknąć problemów z rekurencją :

BS="0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
def to_base(s, b):
    res = ""
    while s:
        res+=BS[s%b]
        s//= b
    return res[::-1] or "0"

Python nie ma wbudowanej funkcji do drukowania liczb całkowitych w dowolnej bazie. Będziesz musiał napisać własny, jeśli chcesz.

Możesz skorzystać baseconv.pyz mojego projektu: https://github.com/semente/python-baseconv

Przykładowe użycie:

>>> from baseconv import BaseConverter
>>> base20 = BaseConverter('0123456789abcdefghij')
>>> base20.encode(1234)
'31e'
>>> base20.decode('31e')
'1234'
>>> base20.encode(-1234)
'-31e'
>>> base20.decode('-31e')
'-1234'
>>> base11 = BaseConverter('0123456789-', sign='$')
>>> base11.encode('$1234')
'$-22'
>>> base11.decode('$-22')
'$1234'

Istnieje kilka konwertery bultin jak na przykład baseconv.base2, baseconv.base16i baseconv.base64.

>>> numpy.base_repr(10, base=3) '101'

http://code.activestate.com/recipes/65212/

def base10toN(num,n):
    """Change a  to a base-n number.
    Up to base-36 is supported without special notation."""
    num_rep={10:'a',
         11:'b',
         12:'c',
         13:'d',
         14:'e',
         15:'f',
         16:'g',
         17:'h',
         18:'i',
         19:'j',
         20:'k',
         21:'l',
         22:'m',
         23:'n',
         24:'o',
         25:'p',
         26:'q',
         27:'r',
         28:'s',
         29:'t',
         30:'u',
         31:'v',
         32:'w',
         33:'x',
         34:'y',
         35:'z'}
    new_num_string=''
    current=num
    while current!=0:
        remainder=current%n
        if 36>remainder>9:
            remainder_string=num_rep[remainder]
        elif remainder>=36:
            remainder_string='('+str(remainder)+')'
        else:
            remainder_string=str(remainder)
        new_num_string=remainder_string+new_num_string
        current=current/n
    return new_num_string

Oto kolejny z tego samego linku

def baseconvert(n, base):
    """convert positive decimal integer n to equivalent in another base (2-36)"""

    digits = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"

    try:
        n = int(n)
        base = int(base)
    except:
        return ""

    if n < 0 or base < 2 or base > 36:
        return ""

    s = ""
    while 1:
        r = n % base
        s = digits[r] + s
        n = n / base
        if n == 0:
            break

    return s

Zrobiłem dla tego pakiet pip.

Polecam korzystanie z moich bases.py https://github.com/kamijoutouma/bases.py, który został zainspirowany bases.js

from bases import Bases
bases = Bases()

bases.toBase16(200)                // => 'c8'
bases.toBase(200, 16)              // => 'c8'
bases.toBase62(99999)              // => 'q0T'
bases.toBase(200, 62)              // => 'q0T'
bases.toAlphabet(300, 'aAbBcC')    // => 'Abba'

bases.fromBase16('c8')               // => 200
bases.fromBase('c8', 16)             // => 200
bases.fromBase62('q0T')              // => 99999
bases.fromBase('q0T', 62)            // => 99999
bases.fromAlphabet('Abba', 'aAbBcC') // => 300

patrz https://github.com/kamijoutouma/bases.py#known-basesalphabets, aby dowiedzieć się, jakie zasady są użyteczne

EDYCJA: pip link https://pypi.python.org/pypi/bases.py/0.2.2

def base(decimal ,base) :
    list = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
    other_base = ""
    while decimal != 0 :
        other_base = list[decimal % base] + other_base
        decimal    = decimal / base
    if other_base == "":
        other_base = "0"
    return other_base

print base(31 ,16)

wynik:

„1F”

>>> import string
>>> def int2base(integer, base):
        if not integer: return '0'
        sign = 1 if integer > 0 else -1
        alphanum = string.digits + string.ascii_lowercase
        nums = alphanum[:base]
        res = ''
        integer *= sign
        while integer:
                integer, mod = divmod(integer, base)
                res += nums[mod]
        return ('' if sign == 1 else '-') + res[::-1]


>>> int2base(-15645, 23)
'-16d5'
>>> int2base(213, 21)
'a3'

Rekurencyjne rozwiązanie dla zainteresowanych. Oczywiście nie będzie to działać z ujemnymi wartościami binarnymi. Musisz wdrożyć Two's Complement.

def generateBase36Alphabet():
    return ''.join([str(i) for i in range(10)]+[chr(i+65) for i in range(26)])

def generateAlphabet(base):
    return generateBase36Alphabet()[:base]

def intToStr(n, base, alphabet):
    def toStr(n, base, alphabet):
        return alphabet[n] if n < base else toStr(n//base,base,alphabet) + alphabet[n%base]
    return ('-' if n < 0 else '') + toStr(abs(n), base, alphabet)

print('{} -> {}'.format(-31, intToStr(-31, 16, generateAlphabet(16)))) # -31 -> -1F

def int2base(a, base, numerals="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"):
    baseit = lambda a=a, b=base: (not a) and numerals[0]  or baseit(a-a%b,b*base)+numerals[a%b%(base-1) or (a%b) and (base-1)]
    return baseit()

wyjaśnienie

W dowolnej bazie każda liczba jest równa a1+a2*base**2+a3*base**3...„Misja” polega na znalezieniu wszystkich „a”.

Dla każdego N=1,2,3...kodu izoluje się aN*base**Nprzez „moudulowanie” przez b, dla b=base**(N+1) którego wycina się wszystkie a jest większe niż N, i przecina wszystkie a, że ​​ich numer seryjny jest mniejszy niż N, zmniejszając za każdym razem, gdy func jest wywoływany przez prąd aN*base**N.

Podstawa% (podstawa-1) == 1 jej podstawa ** p% (podstawa-1) == 1 i dlatego q * podstawa ^ p% (podstawa-1) == q z jednym wyjątkiem, gdy q = podstawa-1 która zwraca 0. Aby to naprawić w przypadku, gdy zwraca 0, func sprawdza, czy to 0 od początku.

Zalety

w tej próbce jest tylko jedna multiplikacja (zamiast dzielenia) i niektóre moudule, które względnie zajmują mało czasu.

num = input("number")
power = 0
num = int(num)
while num > 10:
    num = num / 10
    power += 1

print(str(round(num, 2)) + "^" + str(power))

def base_changer(number,base):
    buff=97+abs(base-10)
    dic={};buff2='';buff3=10
    for i in range(97,buff+1):
        dic[buff3]=chr(i)
        buff3+=1   
    while(number>=base):
        mod=int(number%base)
        number=int(number//base)
        if (mod) in dic.keys():
            buff2+=dic[mod]
            continue
        buff2+=str(mod)
    if (number) in dic.keys():
        buff2+=dic[number]
    else:
        buff2+=str(number)

    return buff2[::-1]   

Oto przykład, jak przekonwertować liczbę dowolnej bazy na inną bazę.

from collections import namedtuple

Test = namedtuple("Test", ["n", "from_base", "to_base", "expected"])


def convert(n: int, from_base: int, to_base: int) -> int:
    digits = []
    while n:
        (n, r) = divmod(n, to_base)
        digits.append(r)    
    return sum(from_base ** i * v for i, v in enumerate(digits))


if __name__ == "__main__":
    tests = [
        Test(32, 16, 10, 50),
        Test(32, 20, 10, 62),
        Test(1010, 2, 10, 10),
        Test(8, 10, 8, 10),
        Test(150, 100, 1000, 150),
        Test(1500, 100, 10, 1050000),
    ]

    for test in tests:
        result = convert(*test[:-1])
        assert result == test.expected, f"{test=}, {result=}"
    print("PASSED!!!")

def dec_to_radix(input, to_radix=2, power=None):
    if not isinstance(input, int):
        raise TypeError('Not an integer!')
    elif power is None:
        power = 1

    if input == 0:
        return 0
    else:
        remainder = input % to_radix**power
        digit = str(int(remainder/to_radix**(power-1)))
        return int(str(dec_to_radix(input-remainder, to_radix, power+1)) + digit)

def radix_to_dec(input, from_radix):
    if not isinstance(input, int):
        raise TypeError('Not an integer!')
    return sum(int(digit)*(from_radix**power) for power, digit in enumerate(str(input)[::-1]))

def radix_to_radix(input, from_radix=10, to_radix=2, power=None):
    dec = radix_to_dec(input, from_radix)
    return dec_to_radix(dec, to_radix, power)

Kolejny krótki (i łatwiejszy do zrozumienia imo):

def int_to_str(n, b, symbols='0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'):
    return (int_to_str(n/b, b, symbols) if n >= b else "") + symbols[n%b]

I przy odpowiedniej obsłudze wyjątków:

def int_to_str(n, b, symbols='0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'):
    try:
        return (int_to_str(n/b, b) if n >= b else "") + symbols[n%b]
    except IndexError:
        raise ValueError(
            "The symbols provided are not enough to represent this number in "
            "this base")

Inne rozwiązanie, działające z bazą 2 do 10, wymaga modyfikacji dla wyższych baz:

def n2b(n, b):
    if n == 0:
        return 0
    d = []
    while n:
        d.append(int(n % b))
        n /= b
    return ''.join(map(str,d[::-1]))

Przykład:

n2b(10,2) => '10100'
int(n2b(10,2),2) => 10

Oto wersja rekurencyjna, która obsługuje podpisane liczby całkowite i cyfry niestandardowe.

import string

def base_convert(x, base, digits=None):
    """Convert integer `x` from base 10 to base `base` using `digits` characters as digits.
    If `digits` is omitted, it will use decimal digits + lowercase letters + uppercase letters.
    """
    digits = digits or (string.digits + string.ascii_letters)
    assert 2 <= base <= len(digits), "Unsupported base: {}".format(base)
    if x == 0:
        return digits[0]
    sign = '-' if x < 0 else ''
    x = abs(x)
    first_digits = base_convert(x // base, base, digits).lstrip(digits[0])
    return sign + first_digits + digits[x % base]

Ciągi nie są jedynym wyborem do reprezentowania liczb: możesz użyć listy liczb całkowitych do przedstawienia kolejności każdej cyfry. Można je łatwo przekonwertować na ciąg.

Żadna z odpowiedzi nie odrzuca podstawy <2; i większość będzie działać bardzo wolno lub ulegnie awarii z przepełnieniem stosu dla bardzo dużych liczb (takich jak 56789 ** 43210). Aby uniknąć takich awarii, zmniejsz szybko tak:

def n_to_base(n, b):
    if b < 2: raise # invalid base
    if abs(n) < b: return [n]
    ret = [y for d in n_to_base(n, b*b) for y in divmod(d, b)]
    return ret[1:] if ret[0] == 0 else ret # remove leading zeros

def base_to_n(v, b):
    h = len(v) // 2
    if h == 0: return v[0]
    return base_to_n(v[:-h], b) * (b**h) + base_to_n(v[-h:], b)

assert ''.join(['0123456789'[x] for x in n_to_base(56789**43210,10)])==str(56789**43210)

Speedwise, n_to_basejest porównywalny z strdużymi liczbami (około 0,3 s na moim komputerze), ale jeśli porównasz go, hexmożesz być zaskoczony (około 0,3 ms na moim komputerze lub 1000x szybciej). Powodem jest to, że duża liczba całkowita jest przechowywana w pamięci w bazie 256 (bajty). Każdy bajt można po prostu przekonwertować na dwuznakowy ciąg szesnastkowy. To wyrównanie ma miejsce tylko dla zasad, które są potęgami dwóch, dlatego istnieją specjalne przypadki dla 2,8 i 16 (i base64, ascii, utf16, utf32).

Rozważ ostatnią cyfrę ciągu dziesiętnego. Jak to się ma do sekwencji bajtów, która tworzy jego liczbę całkowitą? Załóżmy, etykieta bajty s[i]z s[0]bycia najmniej znaczący (little endian). Zatem ostatnia cyfra to sum([s[i]*(256**i) % 10 for i in range(n)]). Zdarza się, że 256 ** i kończy się na 6 dla i> 0 (6 * 6 = 36), więc ostatnia cyfra to (s[0]*5 + sum(s)*6)%10. Z tego widać, że ostatnia cyfra zależy od sumy wszystkich bajtów. Ta nielokalna właściwość utrudnia konwersję na dziesiętne.

def baseConverter(x, b):
    s = ""
    d = string.printable.upper()
    while x > 0:
        s += d[x%b]
        x = x / b
    return s[::-1]

Cóż, osobiście korzystam z tej napisanej przeze mnie funkcji

import string

def to_base(value, base, digits=string.digits+string.ascii_letters):    # converts decimal to base n

    digits_slice = digits[0:base]

    temporary_var = value
    data = [temporary_var]

    while True:
        temporary_var = temporary_var // base
        data.append(temporary_var)
        if temporary_var < base:
            break

    result = ''
    for each_data in data:
        result += digits_slice[each_data % base]
    result = result[::-1]

    return result

Oto jak możesz go użyć

print(to_base(7, base=2))

Wynik: "111"

print(to_base(23, base=3))

Wynik: "212"

Proszę sugerować ulepszenia w moim kodzie.

def base_conversion(num, base):
    digits = []
    while num > 0:
        num, remainder = divmod(num, base)
        digits.append(remainder)
    return digits[::-1]

To stare pytanie, ale pomyślałem, że podzielę się tym, ponieważ uważam, że jest to nieco prostsze niż inne odpowiedzi (dobre dla baz od 2 do 36):

def intStr(n,base=10):
    if n < 0   : return "-" + intStr(-n,base)         # handle negatives
    if n < base: return chr([48,55][n>9] + n)         # 48 => "0"..., 65 => "A"...
    return intStr(n//base,base) + intStr(n%base,base) # recurse for multiple digits

Nie widziałem tutaj żadnych konwerterów float. I brakowało mi grupowania na zawsze trzy cyfry.

DO ZROBIENIA:

- liczba w ekspresji naukowej (n.nnnnnn*10**(exp)- '10'jestself.baseDigits[1::-1]/self.to_string(len (self.baseDigits))

-from_string-function.

-baza 1 -> cyfry rzymskie?

-prof kompleks z aglami

Oto moje rozwiązanie:

DIGITS = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"


# note that the order of the digits is reversed for digits before the point
NO_GROUPING = lambda g: g

concat = "".join
concat_backwards = lambda g: concat(e for e in reversed(list(g)))

def grouping(length = 3, char = '_'):
    def yieldor(digits):
        i = 0
        for d in digits:
            if i == length:
                yield char
                i = 0
            yield d
            i+=1

    return yieldor

class Converter:
    def __init__(self, baseDigits: (int, str), beforePoint = NO_GROUPING, afterPoint = NO_GROUPING, decimalPoint = '.', digitPrecision = 16, trimZeros = True):
        if isinstance(baseDigits, int):
            baseDigits = DIGITS[:baseDigits]
        self.baseDigits = baseDigits

        self.beforePoint = beforePoint
        self.afterPoint  = afterPoint

        self.decimalPoint = decimalPoint
        self.digitPrecision = digitPrecision
        self.trimZeros = trimZeros

    def to_string(self, number: (int, float, complex)) -> str:
        if isinstance(number, complex):
            if number.imag == 0:
                return self.to_string(number.real)
            if number.real == 0:
                return self.to_string(number.imag) + 'j'
            return "({}+{}j)".format(self.to_string(number.real), self.to_string (number.imag))
        if number < 0:
            return '-' + self.to_string(-number)
        digitCount = len(self.baseDigits)
        if isinstance(number, float):
            # round correctly
            precError=digitCount**-self.digitPrecision
            number+=0.5*precError
            if self.trimZeros:
                def yieldor(n):
                    p = precError
                    for i in range(self.digitPrecision):
                        if n <= p:
                            return
                        p *= digitCount
                        n *= digitCount
                        digit = int(n)
                        n -= digit
                        yield self.baseDigits[digit]
            else:
                def yieldor(n):
                    for i in range(self.digitPrecision):
                        n *= digitCount
                        digit = int(n)
                        n -= digit
                        yield self.baseDigits[digit]

            a = concat(self.afterPoint(yieldor(number%1)))

            return (
                self.to_string(int(number)) + (a and self.decimalPoint + a)
            )

        else: #is int
            if not number: return self.baseDigits[0]
            def yieldor(n):
                while n:
                    n, digit = divmod(n, digitCount)
                    yield self.baseDigits[digit]
            return concat_backwards(self.beforePoint(yieldor(number)))

# some tests:
if __name__ == "__main__":
    def conv_test(num, digits, *argv, **kwv):
        print(num, "->", digits if isinstance(digits, int) else "{} ({})".format(len(digits), digits), Converter(digits, *argv, **kwv).to_string(num))
    conv_test(True, "ft")
    conv_test(123, 12, grouping(2))
    conv_test(-0xf00d, 16)
    conv_test(1000, True<<True, grouping(4))
    conv_test(1_000_000, "0+-", beforePoint = grouping(2, '|'))
    conv_test(1.5, 10)
    conv_test(0.999999999, 10, digitPrecision = 8)
    conv_test(-0.1, 10)

    import math
    conv_test(math.pi, 10, afterPoint = grouping(5, ' '))
    conv_test(0.123456789, 10, digitPrecision = 6)

    grSpc = grouping(1, ' ')
    conv_test(math.e, ["off", "on"], grSpc, grSpc, " dot ", digitPrecision = 7)

    conv_test(1 + 1.5j, 10)

    conv_test(50j, 10)

    conv_test(10.01, '-<>')

    # and generate some brainfuck-code here:
    conv_test(1701**42, '+-<>,.][', digitPrecision = 32)

def bn(x,b,ab="0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz..."
    a = ""
    while (x>0):
        x,r = divmod(x,n)
        a += ab[r]
    return a[::-1]

bn(2**100, 36)

wynik:

3ewfdnca0n6ld1ggvfgg

na konwersję na dowolną bazę, odwrotność też jest łatwa.