Python 允许通过给定基数的字符串轻松创建整数

int(str, base). 

我想执行相反的操作: 从整数创建字符串, , IE我想要一些功能 int2base(num, base), ,这样:

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

函数名称/参数顺序并不重要。

对于任何数字 x 和基地 bint() 会接受。

这是一个很容易编写的函数:事实上,这比在这个问题中描述它更容易。但是,我觉得我一定错过了一些东西。

我知道这些功能 bin, oct, hex, ,但由于以下几个原因我无法使用它们:

  • 这些函数在旧版本的 Python 上不可用,我需要与 (2.2) 兼容

  • 我想要一个通用的解决方案,可以针对不同的基础以相同的方式调用

  • 我想允许 2、8、16 以外的碱基

有关的

有帮助吗?

解决方案

如果您需要与旧版 Python 兼容,您可以使用 gmpy (它确实包括一个快速、完全通用的整数到字符串转换函数,并且可以为此类古老版本构建——您可能需要尝试较旧的版本,因为最近的版本尚未针对古老的 Python 和 GMP 版本进行过测试,仅有点最近的),或者,为了降低速度但更方便,使用 Python 代码 - 例如,最简单的:

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)

其他提示

令人惊讶的是,人们只给出了转换为小基数(小于英文字母的长度)的解决方案。没有尝试给出一个可以转换为从 2 到无穷大的任意基数的解决方案。

所以这是一个超级简单的解决方案:

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

所以如果你需要将一些超级大的数字转换为基数 577,

numberToBase(67854 ** 15 - 102, 577), ,会给你一个正确的解决方案:[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],

您稍后可以将其转换为您想要的任何基础

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

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

请注意,这可能会导致

RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmp

对于非常大的整数。

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

很好的答案!我想我的问题的答案是“不”,我并没有错过一些明显的解决方案。这是我将使用的函数,它浓缩了答案中表达的好想法。

  • 允许调用者提供的字符映射(允许 base64 编码)
  • 检查负数和零
  • 将复数映射为字符串元组


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

Python 没有用于以任意基数打印整数的内置函数。如果您愿意,您必须自己编写。

你可以使用 baseconv.py 来自我的项目: https://github.com/semente/python-baseconv

使用示例:

>>> 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'

有一些 bultin 转换器,例如 baseconv.base2, baseconv.base16baseconv.base64.

递归

我会 简化得票最多的答案 到:

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

对于同样的建议 RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmp 对于非常大的整数和负数。(你可以使用sys.setrecursionlimit(new_limit))

迭代

避免递归问题:

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

>>> 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

这是同一链接中的另一篇文章

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

我为此制作了一个 pip 包。

我建议你使用我的bases.py https://github.com/kamijoutouma/bases.py 其灵感来自于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

参考 https://github.com/kamijoutouma/bases.py#known-basesalphabets哪些碱基可用

编辑:点链接 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)

输出:

「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'

对于那些感兴趣的人来说,这是一个递归解决方案。当然,这不适用于负二进制值。您需要实现二进制补码。

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()

解释

在任何基数中每个数字都等于 a1+a2*base**2+a3*base**3... “任务”是找到所有的a。

对于每一个N=1,2,3... 该代码隔离了 aN*base**N 通过 b 的“模制” b=base**(N+1) 对所有大于 N 的 a 进行切片,并通过每次当前调用 func 时减少 a 来切片其序列小于 N 的所有 a 。 aN*base**N .

Base%(base-1)==1 因此 base**p%(base-1)==1 并且因此 q*base^p%(base-1)==q 只有一个例外,当 q=base-1 时返回 0。为了解决这个问题,以防它返回 0,func 从一开始就检查它是否为 0。


优点

在这个示例中,只有一次乘法(而不是除法)和一些相对需要少量时间的 moudulueses。

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]   
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)

另一个简短的(在我看来更容易理解):

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

并通过适当的异常处理:

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")

另一种解决方案适用于基数 2 到 10,需要修改为更高的基数:

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]))

例子:

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

这是处理有符号整数和自定义数字的递归版本。

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]

字符串并不是表示数字的唯一选择:您可以使用整数列表来表示每个数字的顺序。这些可以很容易地转换为字符串。

没有一个答案拒绝基数 < 2;大多数都会运行得很慢或者因堆栈溢出而崩溃 很大 数字(例如 56789 ** 43210)。为了避免此类失败,请像这样快速减少:

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)

速度快, n_to_base 相当于 str 对于大数字(在我的机器上大约 0.3 秒),但是如果你比较 hex 你可能会感到惊讶(在我的机器上大约 0.3 毫秒,或者快 1000 倍)。原因是因为大整数以 256(字节)为基数存储在内存中。每个字节都可以简单地转换为两个字符的十六进制字符串。这种对齐仅发生在 2 的幂的基数上,这就是为什么 2,8 和 16(以及 base64、ascii、utf16、utf32)有特殊情况的原因。

考虑十进制字符串的最后一位数字。它与形成其整数的字节序列有何关系?让我们标记字节 s[i]s[0] 是最不重要的(小端)。那么最后一位数字是 sum([s[i]*(256**i) % 10 for i in range(n)]). 。好吧,碰巧 256**i 以 6 结尾,因为 i > 0 (6*6=36),所以最后一位数字是 (s[0]*5 + sum(s)*6)%10. 。由此可见,最后一位数字取决于所有字节的总和。这种非局部属性使得转换为十进制更加困难。

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

我在这里没有看到任何浮点转换器。我总是错过三位数的分组。

去做:

- 科学表达中的数字 (n.nnnnnn*10**(exp) - 这 '10'self.baseDigits[1::-1]/self.to_string(len (self.baseDigits))

-from_string-函数。

-base 1 -> 罗马数字?

-带有角的复合体的repr

所以这是我的解决方案:

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)

输出:

3ewfdnca0n6ld1ggvfgg

要转换为任何基数,逆也很容易。

许可以下: CC-BY-SA归因
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