Int32 最大的数值是多少???(附十进制十六进制相互转换且包含正负数的java代码)

本文详细介绍了如何将负数转换为二进制、八进制和十六进制,并解释了计算机内部如何区分正负数及二进制位运算的应用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

正数转二进制很简单,转十六进制也很简单。

那么负数的情况下呢?在计算机中无法识别你给的符号“+”,"-",计算机只认识0和1 那么在二进制中如何表示负数。

 

先简单介绍一下负数如何转二进制,八进制,十六进制:

比如给的是-4

那么先算出+4的二进制表示:

1 0 0

但是请记住我们需要在前面补0,因为在计算机中一个Int32为的数字是一个长度为32的内存空间,计算机眼里

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100  才是4,这是源码

接下来进行反码,结果是

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

反码之后,再+1便是4的补码

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100

得到4的补码之后,其实这个补码就是-4的二进制表示,那么-4的八进制就是将每3位换算成数字结果是:

37777777774

那么16进制就是每4位换算成数字

FFFFFFFC

 

说到这里就有个疑问了,按照上面的规则,-1二进制里表示 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

那么4294967295 数字转换成二进制也是1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111。

那么1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111到底表示哪个呢?

其实:

一段内存是连续32个1,你把它按照一个int来解读就是-1,按照unsigned int来解读就是4294967295

我们可以在c++程序中实现一下:

 int aa = 4294967295;
    cout<<aa;

 

 结果是:

 

当你把int aa 变成 unsigned int aa  unsigned表示无符号

那么结果就是4294967295

 

在c++中:

unsigned int: 4294967295(2^32-1)
signed int: 2^31-1


因为,计算机需要留一个最高位来判断你这个数字是正的还是负的。

所以Int一个数字32位下最大数字是2^31-1 你定义的超过了这数字那么计算机就会把你计算出负数了。


下面附上java写的十进制转十六进制的代码

复制代码
package com.company;


import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.math.*;
import java.util.*;


public class Main {


    static int Bin[] = new int[1000];
    static char Hex[] = new char[1000];
    static int _pos=0;
    static int Change(char x)
    {
        if(x>='0'&&x<='9')
            return x-'0';
        else if(x=='A')
            return 10;
        else if(x=='B')
            return 11;
        else if(x=='C')
            return 12;
        else if(x=='D')
            return 13;
        else if(x=='E')
            return 14;
        else if(x=='F')
            return 15;
        else
            return 16;

    }
    //十六进制转二进制
    static void HextoBin()
    {
        for(int i=0;i<Hex.length;i++)
        {
            int x= Change(Hex[i]);
            int j=0;
            _pos+=4;
            while(x>0)
            {
                Bin[--_pos]=x%2;
                x/=2;
                j++;
            }
            _pos+=j;

        }
        //是负数要减1再进行反码
        if(Hex.length==8&&Hex[0]>='8')
        {
            int xx =-1;
            for(int i=_pos-1;i>=0;i--)
            {
                Bin[i]+=xx;

                if(Bin[i]==-1)
                {
                    Bin[i]=1;
                    xx =-1;
                }
                else
                    xx=0;

            }
            for(int i=0;i<_pos;i++)
            {
                Bin[i]=(Bin[i]==1?0:1);
            }

        }
    }

    static int BintoDem()
    {
        int x=0;
        for(int i=_pos-1;i>=0;i--)
        {
            x+=(Bin[i]*((int)Math.pow(2.0,_pos-1-i)));
        }
        return x;
    }


    public static void main(String[] args) {
    // write your code here
       // HashMap<String,HashMap<String,String>> m = new HashMap<>();
        System.out.println("**********输入数字,输出16进制数");
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    x=input.nextInt();
    DemtoBin(x);
    BintoHex();
    for(int i=pos2-1;i>=0;i--)
        System.out.print(hex[i]);

    System.out.println();

    //16进制为负数,必须是8位,且第一位是大于等于8的
    System.out.println("***********输入16进制数,输入数字");

        Hex=input.next().toCharArray();
        HextoBin();
       int x= BintoDem();
        if(Hex.length==8&&Hex[0]>='8')
        {
            System.out.println("-"+x);
        }
        else
            System.out.println(x);

    }


    static int bin[] = new int[10000];
    static char hex[] = new char [10000];
    static int pos2=0;
    static int pos =32;
    static int pos3 =0;
    static int x;

    static void  DemtoBin(int x) {

        //先转换为二进制
        int y = Math.abs(x);
        pos3=0;
        while(y>0)
        {
            bin[pos3++]=y%2;
            y/=2;
        }



        //如果为负数,要进行反码
        if (x < 0) {
            for (int i = 0; i < pos; i++) {
                bin[i] = (bin[i] == 1 ? 0 : 1);
            }
            //加1
            int xx = 1;
            for (int i = 0; i < pos; i++) {
                bin[i] += xx;
                if (bin[i] == 2) {
                    bin[i] = 0;
                    xx = 1;
                } else
                    xx = 0;
            }
            if(xx==1)
                bin[pos++]=xx;
        }

    }
    static char change(int x)
    {
        if(x>=0&&x<=9)
        {
            return (char)(x+48);
        }
        else if(x==10)
            return 'A';
        else if(x==11)
            return 'B';
        else if(x==12)
            return 'C';
        else if(x==13)
            return 'D';
        else if(x==14)
            return 'E';
        else if(x==15)
           return 'F';
        else
            return 'G';


    }
    //二进制转16进制
    static void BintoHex()
    {
        int len;
        if(x<0)

            len = pos;
        else
            len =pos3;

            int j=0;int res=0;
            for(int i=0;i<len;i++)
            {

                res+=Math.pow(2.0,j)*bin[i];
                j++;
                if(j==4)
                {
                    hex[pos2++]=change(res);
                    res =0;
                    j=0;
                }
            }

            if(j!=0)
            {
                hex[pos2++]=change(res);
                
            }

    }
}
复制代码

 

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一个数字给你转换成二进制,其实不用上面那么麻烦,判断符号啥的,无论正数还是负数

都可以用位运算来解决,&1 表示判断这个数字最后一位的是0还是1,<<1 表示左移一位:

1
2
3
4
5
6
7
8
public byte[] getIntBit(int b) {
      byte[] array = new byte[32];
      for (int i = 31; i >= 0; i--) {
          array[i] = (byte)(b & 1);
          b = (byte) (b >> 1);
      }
      return array;
  }

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何将十进制转换十六进制的问题。根据用户提供的引用内容,我需要综合这些信息,给出一个清晰的步骤说明,并确保符合用户的要求,比如不使用库函数,处理边界情况等。 首先,我要回顾用户提供的引用。引用[2]提到使用运算的方法,并要注意字母小写、前导零的处理。引用[3]展示了一个Java的例子,通过循环取余数并转换为对应的字符。引用[4]则是一个C语言的例子,直接使用格式字符串,但用户要求不能使用库函数,所以这个方法可能不符合条件。引用[1]提到处理0的情况和数组大小的问题,需要注意。 用户的需求是手动转换,不使用库函数,所以重点应该在算法步骤上。我需要分步骤解释转换过程,可能包括循环除以16取余数,处理余数对应的字符,以及逆序排列结果。同时,要处理特殊情况,比如输入为0的情况。 接下来,我需要考虑如何将这些步骤用中文清晰地表达出来。可能需要先介绍基本原理,然后分步骤说明,再给出代码示例,比如像引用[3]中的Java代码,但用户可能需要其他语言的例子,比如Python?不过用户提供的引用中有Java和C的例子,但用户的问题没有指定语言,所以可能需要通用方法,或者选择其中一种作为示例。但根据用户之前的示例回答,他们可能希望看到代码示例,但用户这次的查询可能更偏向方法而不是具体代码。不过用户引用的示例中有代码,所以可能还是需要提供代码示例。 另外,需要确保转换后的十六进制字母是小写,如引用[2]所述。同时,处理前导零的问题,比如当结果为0时,只输出一个0,其他情况去掉前导零。 可能的步骤: 1. 处理输入为0的情况,直接返回"0"。 2. 对于负数,根据题目是否有符号处理,但引用[2]提到的是32有符号整数,所以可能需要考虑补码,但用户提供的引用中的例子可能没有处理负数,比如引用[3]中的代码处理的是int,但Javaint是有符号的,不过代码中没有处理负数的情况。可能需要补充这一点,但用户的问题可能假设输入是非负的?或者是否需要处理负数? 根据引用[2],题目中的数确保在32有符号整数范围内,所以可能需要处理负数。例如,在Java中,负数转换十六进制需要考虑补码形式,但用户提供的引用[3]中的代码在处理负数时可能有问题,因为循环条件为decimal !=0,而负数除以16会趋近于0,但余数可能为负数。因此,可能需要使用运算来避免这种情况,或者将负数转换为补码形式。 不过用户的问题可能更关注基本转换方法,假设输入为非负数。或者需要指出如何处理负数的情况。例如,对于负数,可以先转换为补码形式的二进制,再分组转换十六进制。这可能比较复杂,但根据引用[2]中的要求,可能需要处理这种情况,所以必须包括。 这可能增加步骤的复杂性,但用户的问题是否需要呢?用户提供的引用中的代码示例中,引用[3]的代码在处理负数时可能无法正确工作,因为当decimal为负数时,decimal%16可能得到负数余数,例如-15%16Java中是-15,但需要转换为正数。例如,在Java中,负数取模的处理方式可能导致余数为负数,所以需要调整余数为正数,然后继续处理。 因此,在步骤中,可能需要处理负数的情况,或者假设输入为非负数。但根据引用[2]中的问题描述,输入是32有符号整数,所以需要处理负数。这可能涉及到将负数转换为对应的补码形式,但手动转换可能比较复杂。 或者,可以采用运算的方法,每次处理4,直接转换十六进制字符,这样可以避免处理负数的情况,因为运算会直接处理补码的二进制形式。例如,对于32整数,每次取4,从最高开始,直到所有非零的处理完毕,并去掉前导零。 这可能更高效避免处理负数的麻烦。例如,引用[2]提到的运算方法,可能更合适。所以,转换步骤可能包括: 方法一:取余法(适用于任意十进制数,包括负数需特殊处理) 步骤: 1. 处理0的情况。 2. 处理负数转换为补码形式,但可能需要先转换为无符号数。 3. 循环除以16,取余数,转换为对应的字符。 4. 反转结果字符串。 或者方法二:运算法(直接处理二进制补码) 步骤: 1. 处理0的情况。 2. 每次取4(从高开始),转换为对应的十六进制字符。 3. 去掉前导零。 可能方法二更适合处理负数的情况,因为不需要处理负数的除法余数问题。 但根据引用[3]中的代码,可能采用的是取余法,但未处理负数。因此,用户可能需要一个更全面的方法。 需要综合考虑用户提供的引用中的信息,并给出正确的转换方法。 现在,我需要整理出一个步骤说明,包括处理负数的情况。例如: 手动转换步骤(运算方法): 1. 处理特殊情况:输入为0,返回"0"。 2. 对于负数,使用补码表示,将其转换为对应的无符号32整数。 3. 每次取4二进制数(从最高开始),转换十六进制字符。 4. 去掉前导零,组合结果。 或者,取余法的步骤: 1. 处理0的情况。 2. 对于负数,先转换为正数处理,但需要注意余数的调整。 3. 每次取余数(0-15),转换为字符。 4. 将余数按逆序组合,得到结果。 但取余法在处理负数时可能需要调整余数为正数。例如,在Java中,-1 % 16 是15(因为Java的%运算符返回的结果符号与被除数相同),但在其他语言中可能不同。因此,可能需要统一处理余数为正数。 例如,在Python中,负数取余的处理方式不同,所以需要调整余数: while num != 0: remainder = num % 16 hex_digit = ... num = num // 16负数的情况下,例如num = -1,在Python中,num // 16是-1,导致余数15,这样循环会继续直到num变为0。这样可能可以正确处理负数,因为补码形式的十六进制转换可能需要这样的处理。 因此,可能步骤: 1. 处理输入为0,返回"0"。 2. 否则,初始化一个空字符串。 3. 循环处理num,直到num变为0: a. 取余数:remainder = num % 16 b. 转换为对应的字符(0-9或a-f) c. 将字符添加到字符串的前面 d. num = num // 16 4. 处理负数:在补码中,32有符号整数的范围是-2^31到2^31-1。如果用户输入的是负数转换为对应的补码形式,即等效于加上2^32,然后当作无符号数处理。 例如,对于-1,在32补码中表示为0xFFFFFFFF,转换十六进制就是"ffffffff"。因此,在转换负数时,可以先将其转换为等效的无符号数(num + 2^32),然后进行转换。 所以,综合这些步骤,转换方法可以分为: 对于32有符号整数: - 如果num为0,返回"0" - 如果num <0,将其转换为无符号数:num += 2^32 - 然后进行常规的除以16取余数的方法,直到num变为0,记录余数对应的字符 - 反转结果字符串(或者在添加时直接前置) 例如,代码可能如下(Python示例): def decimal_to_hex(num): if num == 0: return '0' # 处理负数 if num < 0: num += 1 << 32 hex_digits = [] while num > 0: remainder = num % 16 if remainder <10: hex_digits.append(str(remainder)) else: hex_digits.append(chr(ord('a') + remainder -10)) num = num //16 # 反转并组合 hex_str = ''.join(reversed(hex_digits)) return hex_str 但需要注意前导零的处理,例如,如果转换后的字符串以零开头,但输入不是0的情况下需要去掉前导零?或者根据题目要求,不需要前导零。例如,引用[2]要求不能有多余的前导零,所以结果字符串的第一个字符不能是0,除非输入是0。 所以在步骤中,需要确保在转换后去掉前导零。但是,在除以16的过程中,余数是从低到高记录的,所以当反转后,高在前,可能已经有前导零。例如,当输入为16,则余数为0(第一次取余数16%16=0),然后num=1,第二次取余数1%16=1,得到digits为['0','1'],反转后是'10',正确。但如果输入是255,除以16得到15余15,然后15除以16得到0余15,所以digits是['15','15'],反转后是'ff'。正确。 但是对于输入为16的情况,结果为'10',正确,没有前导零。所以可能不需要处理前导零,因为每次除以16直到num为0,所以最高不会是零,除非输入是0。例如,当输入是32,除以16得余数0,num=2,然后除以16得余数2,num=0,digits是['0','2'],反转后是'20',正确。所以结果中的前导零可能出现在中间,但最高不会为零,因为当num为0时停止循环。例如,输入32十六进制是20,是正确的,没有前导零的问题。 因此,这个方法是正确的,无需额外处理前导零,因为当num被处理到0时,循环停止。例如,当num=0时循环不会继续,所以不会有多个前导零。 但需要验证这种情况。例如,输入为256,转换十六进制是100。处理过程:256/16=16余0,16/16=1余0,1/16=0余1。digits是['0','0','1'],反转后是'100',正确,没有前导零问题。 所以步骤应该包括: 1. 处理输入为0的特殊情况。 2. 处理负数转换为等效的无符号32整数。 3. 循环除以16,记录余数对应的字符。 4. 反转字符列表得到正确的十六进制字符串。 现在,我需要将这些步骤整理成用户友好的回答,确保符合用户的要求,如不使用库函数,处理前导零,字母小写等。同时,提供代码示例,比如Python或其他语言的,但用户提供的引用中有Java和C的例子,可能用户更熟悉这些语言。不过用户的问题没有指定语言,所以可能需要通用步骤,然后选择一种语言作为示例。 此外,用户提供的引用中有Java代码,但其中在处理hexValue时使用了条件运算符,将余数转换为字符。例如: hexDigit = (0 <= hexValue && hexValue <=9) ? (char)(hexValue + '0') : (char)(hexValue -10 + 'A'); 但根据引用[2],要求字母必须是小写,所以可能需要使用小写字母a-f,即转换时使用'a'而不是'A'。所以代码中的这部分可能需要调整,例如: hexDigit = (hexValue < 10) ? (char)(hexValue + '0') : (char)(hexValue -10 + 'a'); 因此,在回答中需要注意这一点。 现在,综合所有信息,回答的结构应该是: 1. 手动转换的原理:除以16取余,逆序排列。 2. 处理特殊情况:输入为0。 3. 处理负数转换为无符号32整数。 4. 转换十六进制字符的规则。 5. 示例步骤,比如以数字255为例。 6. 代码示例(如Java或Python)。 7. 注意事项:前导零、字母小写、溢出问题。 现在,用户的问题可能需要看到具体的步骤和代码示例,所以需要详细说明这些点。 例如,手动转换步骤: 步骤1:处理输入0的情况,直接返回"0"。 步骤2:对于负数,先将其转换为对应的32无符号整数(例如,加上2^32)。 步骤3:循环除以16,记录余数,直到商为0。 步骤4:将余数转换为对应的字符(0-9或a-f)。 步骤5:将字符逆序排列,得到最终的十六进制字符串。 然后给出一个具体的例子,比如将255转换十六进制: 255 ÷16 =15 余15 → 'f' 15 ÷16=0 余15 → 'f' 逆序得到"ff" 另一个例子,26: 26 ÷16=1 余10 → 'a' 1 ÷16=0 余1 → '1' 逆序得到"1a" → 0x1a 对于负数,例如-1: 转换为无符号数:-1 + 2^32 = 4294967295 4294967295 ÷16余15 → 'f',商为268435455 继续除以16直到商为0,得到余数都是15,最终字符串为"ffffffff"。 代码示例部分,可以提供一个Python的实现,因为用户之前的示例回答中有Python代码,但用户提供的引用中有Java和C的例子。不过,用户可能需要一个不使用库函数的实现,所以Python可能更简洁。 但需要注意,在Python中,负数处理与Java不同。例如,在Python中,-1 % 16的结果是15,而-1 // 16的结果是-1,这会进入循环,直到处理完所有。但根据前面的分析,处理负数可能需要先转换为无符号数,这在Python中可以这样实现: def decimal_to_hex(num): if num == 0: return '0' # 处理32有符号整数负数情况 if num < 0: num += (1 << 32) hex_digits = [] while num > 0: remainder = num % 16 if remainder < 10: hex_digits.append(str(remainder)) else: hex_digits.append(chr(ord('a') + remainder - 10)) num = num // 16 # 逆序组合 hex_str = ''.join(reversed(hex_digits)) return hex_str 但需要测试这个函数,例如: print(decimal_to_hex(255)) → 'ff' print(decimal_to_hex(-1)) → 'ffffffff' print(decimal_to_hex(26)) → '1a' print(decimal_to_hex(0)) → '0' 这可能满足要求。然而,在Python中整数的大小没有限制,但根据题目要求,输入是32有符号整数,所以在处理负数时,加上2^32是正确的。 另一个例子,输入为-2^31(即-2147483648),转换为无符号数:-2147483648 + 2^32 = 2147483648,转换十六进制为80000000。测试函数是否能正确处理。 在代码中,当num为负数时,加上1<<32(即4294967296),得到正确的无符号值。例如,num=-1,则变为4294967295,对应的十六进制是ffffffff。 所以,这个代码示例应该可以正确处理正负数,并符合题目要求。 在回答中,还需要提到注意事项,如处理0,前导零,字母小写,以及32限制等,如引用[1]和引用[2]所述。 总结回答的结构: 1. 原理:除以16取余,逆序排列。 2. 手动转换步骤: a. 处理0的情况。 b. 处理负数。 c. 取余转换字符。 d. 逆序结果。 3. 代码示例(Python)。 4. 注意事项:前导零、字母小写、溢出等。 5. 相关问题。 最后,生成相关问题,例如关于负数处理、其他转换方法、效率优化等。</think>### 十进制十六进制的手动实现方法 #### 基本原理 通过**循环除以16取余数**,将余数转换为对应的十六进制字符(0-9、a-f),最后将字符逆序排列组合成结果字符串。处理负数时需考虑32有符号整数的补码形式[^2]。 #### 具体步骤 1. **处理特殊情况** - 输入为0时直接返回`"0"`。 - 输入为负数时,将其转换为等效的32无符号整数(公式:`负数 + 2^32`)。 2. **循环取余并转换字符** - 每次用十进制数除以16,记录余数(范围0-15)。 - 余数转换为字符: - 0-9:直接使用数字字符。 - 10-15:转换为小写字母`a-f`。 3. **逆序组合结果** - 将所有字符逆序排列,得到最终十六进制字符串。 #### 代码示例(Python) ```python def decimal_to_hex(num): if num == 0: return '0' if num < 0: num += (1 << 32) # 处理32负数补码 hex_digits = [] while num > 0: remainder = num % 16 if remainder < 10: hex_digits.append(str(remainder)) else: hex_digits.append(chr(ord('a') + remainder - 10)) num = num // 16 return ''.join(reversed(hex_digits)) ``` #### 示例说明 - **输入255**:余数依次为15(`f`)、15(`f`),逆序后结果为`"ff"`。 - **输入-1**:转换为无符号数`4294967295`,结果为`"ffffffff"`[^2]。 - **输入26**:余数依次为10(`a`)、1,逆序后结果为`"1a"`。 #### 注意事项 1. **前导零处理**:除输入为0外,结果字符串不包含前导零。 2. **字母大小写**:严格使用小写字母`a-f`[^2]。 3. **溢出问题**:32有符号整数范围为`-2^31`至`2^31-1`,超出时需调整数据类型[^1]。
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