Двоичные числа в Python

• 12.01.2024
• 142
• Основы Python
• Числа

Двоичная система счисления — это основа информатики и компьютерной науки. Она использует всего две цифры: 0 и 1. Каждая цифра в двоичном числе называется битом. В Python можно работать с двоичными числами так же, как и с числами в других системах счисления.

Преобразование чисел в двоичную форму

Преобразование целых чисел

# Преобразование целого числа в двоичную строку
num = 5
binary_num = bin(num)

print(binary_num)  # Выведет '0b101'

Функция bin() в Python преобразует целое число в его двоичное представление в виде строки.

Преобразование двоичных чисел в целые

# Преобразование двоичной строки в целое число
binary_str = '101'
decimal_num = int(binary_str, 2)

print(decimal_num)  # Выведет 5

Для преобразования двоичной строки обратно в целое число используется функция int(), где вторым аргументом является основание системы счисления.

Операции с двоичными числами

Побитовые операторы

Python поддерживает различные побитовые операции, такие как И AND, ИЛИ OR, Исключающее ИЛИ XOR, НЕ NOT.

a = 0b1010  # 10 в двоичной системе
b = 0b1100  # 12 в двоичной системе

# Побитовое И (AND)
print(bin(a & b))  # Выведет '0b1000'

# Побитовое ИЛИ (OR)
print(bin(a | b))  # Выведет '0b1110'

# Побитовое Исключающее ИЛИ (XOR)
print(bin(a ^ b))  # Выведет '0b110'

# Побитовое НЕ (NOT)
print(bin(~a))     # Выведет '-0b1011'

Сдвиг битов

Сдвиг битов влево (<<) и вправо (>>) - это еще один тип операций, которые часто используются при работе с двоичными числами.

a = 0b1010  # 10 в двоичной системе
b = 0b1100  # 12 в двоичной системе

# Сдвиг влево
left_shift = a << 1
print(bin(left_shift))  # Выведет '0b10100'

# Сдвиг вправо
right_shift = a >> 1
print(bin(right_shift))  # Выведет '0b101'

Практическое применение

Работа с двоичными числами в Python может быть полезна в различных областях, включая разработку алгоритмов, криптографию, обработку изображений и многое другое. Понимание двоичных чисел и операций с ними является важным навыком для любого программиста.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, как работать с двоичными числами в Python. Мы изучили методы преобразования между двоичными и десятичными числами, а также основные операции, которые можно выполнять с двоичными числами.