java使用移位运算进行进制转化

来源:互联网 发布:win10桌面软件不见了 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 14:37

最近在练习进制转换算法,学习了一种使用移位运算进行进制的方法分享给大家。

  • 16进制转换8进制
        问题描述:        输入格式            输入的第一行为一个正整数n (1<=n<=10)。            接下来n行,每行一个由0~9、大写字母A~F组成的字符串,            表示要转换的十六进制正整数,每个十六进制数长度不超过100000。        输出格式            输出n行,每行为输入对应的八进制正整数。        注意            输入的十六进制数不会有前导0,比如012A。输出的八进制数也不能有前导0。        样例输入            239123ABC        样例            71            4435274

我一开始的解法,1个16进制数可以转化为4个2进制数,再通过每3个二进制数可以转化为1个8进制数。不过有一点需要注意转化成8进制数要从2进制字符串后面开始,到最前面时需要判断还剩下几位,不够3位要补0。

package 十六进制转八进制;import java.text.DecimalFormat;import java.util.Scanner;import java.util.Stack;public class Main {    static Scanner scan = new Scanner(System.in);    static DecimalFormat decimalFormat=new DecimalFormat("0000");    static DecimalFormat d2=new DecimalFormat("000");    public static void change(String str){        String s = "";        int top = 0;        char[] c = str.toCharArray();           for (int k = 0; k < c.length; k++) {            if (c[k] >= '0' && c[k] <= '9') {                       s+=decimalFormat.format(Integer.parseInt(Integer.toBinaryString(c[k]-48)));            }else if(c[k] >= 'A' && c[k] <= 'F'){                s+=decimalFormat.format(Integer.parseInt(Integer.toBinaryString(c[k]-55)));            }           }        int num = s.length();        if(num%3==1)            s="00"+s;        else if(num%3==2)            s="0"+s;        if(s.substring(0, 3).equals("000")){            s=s.substring(3);        }        for (int i = 0; i < s.length(); i=i+3) {            String xStr = s.substring(i,i+3);            System.out.print(Integer.parseInt(xStr.substring(0,1))*4+                                Integer.parseInt(xStr.substring(1,2))*2+                                Integer.parseInt(xStr.substring(2,3))*1);        }    }    public static void main(String[] args) {         int n = Integer.parseInt(scan.nextLine());        String[] strs = new String[n];        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {                 strs[i] = scan.nextLine();              }        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {            change(strs[i]);            System.out.println();        }    }}

使用题目给的测试可以通过,我自己设置的测试数据也可以通过,然后去蓝桥杯测试平台上跑结果炸了!去看测试数据,10个16进制数,最长的10万位,估计是溢出了。去调试发现是在2进制转化为8进制的时候出错了,for循环次数太多了。for里还有数值运算比较费时,改了好久测试总是通不过。去百度发现一种运用java移位运算进行转化的,写了试了一下发现可以通过了。

使用java移位运算符进行转化
import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) {     new Main().systemScanner(); } public void systemScanner() {     Scanner jin = new Scanner(System.in);     while (jin.hasNext()) {         int length = jin.nextInt();         for (int i = 0; i < length; i++){             String strTmp=jin.next();             tranform(strTmp.toCharArray(), strTmp.length());         }     } } /*  * 3位16进制等价于4位8进制  */ int[] stack=new int[40000]; public void tranform(char[] str, int length) {     char[] buff = new char[4];     int top = -1;     for (int i = length - 1; i >= 0; i -= 3) {         int sum = 0;         for (int j = 0; j < 3 && i - j >= 0; j++) {// i-j>=0防止不够三个的情况             int tmp = str[i - j] >= '0' && str[i - j] <= '9' ? str[i - j] - '0': str[i - j] - 'A' + 10;//区分是数字,还是字符,进行对应转换             sum+=(tmp<<(4*j));//这句很重要,通过这句就可以从16变成10进制了。         }         stack[++top]=sum;//sum的结果是16进制转化10进制的结果,每3个16进制变成10进制,再变8进制     }     while(stack[top]==0){//排除前导为0的判断         top--;     }     for(int i=top;i>=0;i--){         String str1=Integer.toOctalString(stack[i]);//从10进制转化成8进制         if(i!=top&&str1.length()<4){             //不是最左边的一个,就不用去掉前导0,而默认是去掉0的,所以要进行补会             for(int y=0;y<4-str1.length();y++)                 System.out.print("0");         }         System.out.print(str1);     }     System.out.println();     }}

这种解法的思路是:1位16进制可以代表4位2进制, 1位8进制可以代表3位二进制,得出3位16进制求和入栈输出表示4位8进制,然后出栈输出。由16进制转化为10进制的时候,使用 << 使16进制数转化为8进制。

例子:

0x11 << 4 => 17;/*11的二进制编码是 1011,个位是1 编码是0001,十位是1 编码也是0001。根据位数进行移位运算,个位左移(4*0)位还是0001,十位左移(4*1)位变成00010000*/0001 << 4*1 = 00010000; 0001 << 4*0 = 0001;/*整个数就变成了00010001 也就是10001 转换为10进制是为17。这里可以看到一个16进制数通过按位数分别左移4*(n-1)位就可以转化为10进制数了。具体的原因是每一个整数左移4位等于这数的二进制表示后面多了4个0,相当于2进制乘法乘了一个二进制10000()。*/1*16^1+1*16^0 = 17;/*10000转化为10进制为16也就是每位乘了16^(n-1)进而把一个16进制数转化为10进制数。*/

这种算法的效率非常高,运算十分较少。可以通过蓝桥杯测试系统的变态数据。

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