5 进制

本文详细介绍了进制的概念,包括二进制、十进制、八进制和十六进制的表示方式,并提供了各种进制间的转换方法,如二进制转换成十进制、八进制、十六进制,以及反向转换。通过实例解析了转换规则,强调了二进制在计算机技术中的重要性。
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进制介绍

对于整数,有四种表示方式:
1)二进制:0,1 ,满2进1.以0b或0B开头。
2)十进制:0-9 ,满10进1。
3)八进制:0-7 ,满8进1. 以数字0开头表示。
4)十六进制:0-9及A-F,满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。
如:0x21AF +1= 0X21B0

进制的图示

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其他进制转换成十进制

1. 二进制转换成十进制示例
规则:从最低位开始,将每个位上的数提取出来,乘以2的(位数-1)次方,然后求和。
案例:请将 0b1011 转成十进制的数
0b1011 = 1 * 2^(1-1) + 1 * 2 ^(2-1) + 0 * 2^(3-1) + 1 * 2 ^(4-1)= 1 + 2 + 0 + 8 =11
2. 八进制转换成十进制
规则:从最低位开始,将每个位上的数提取出来,乘以8的(位数-1)次方,然后求和。
案例:请将 0123 转成十进制的数

0123 = 3 * 8 ^ 0 + 2 * 8 ^ 1 + 1 * 8 ^ 2 = 3 + 16 + 64 = 83
3. 十六进制转换成十进制
从最低位开始,将每个位上的数提取出来,乘以16的(位数-1)次方,然后求和。
案例:请将 0x34A 转成十进制的数

0x34A = 10 * 16 ^ 0 + 4 * 16 ^ 1 + 3 * 16 ^ 2 = 10 + 64 + 768 = 842

十进制转其它进制
  1. 十进制转换成二进制
    规则:将该数不断除以2,直到商为0为止,然后将每步得到的余数倒过来,就是对应的二进制。
    案例:请将 56 转成二进制
  2. 十进制转换成八进制
    规则:将该数不断除以8,直到商为0为止,然后将每步得到的余数倒过来,就是对应的八进制。
  3. 十进制转换成十六进制
    规则:将该数不断除以16,直到商为0为止,然后将每步得到的余数倒过来,就是对应的十六进制。
    案例:请将 356 转成十六进制
二进制转换成八进制、十六进制
  1. 二进制转换成八进制
    规则:从低位开始,将二进制数每三位一组,转成对应的八进制数即可。
    案例:请将 ob11(3)010(2)101(5) 转成八进制
    ob11010101 => 0325
  2. 二进制转换成十六进制
    规则:第低位开始,将二进制数每四位一组,转成对应的十六进制数即可。
    案例:请将 ob1101(D)0101(5) 转成十六进制
    ob11010101 = oxd5
八进制、十六进制转成二进制
  1. 八进制转换成二进制
    规则:将八进制数每1位,转成对应的一个3位的二进制数即可。
    案例:请将 0237 转成二进制

02(10)3(011)7(111) = ob10011111
2. 十六进制转换成二进制
规则:将十六进制数每1位,转成对应的4位的一个二进制数即可。
案例:请将 0x23B 转成二进制

0x2(10)3(0011)B(1011) = ob 1000111011

  1. 二进制是逢2进位的进位制,0、1是基本算符。
  2. 现代的电子计算机技术全部采用的是二进制,因为它只使用0、1两个数字符号,非常简单方便,易于用电子方式实现。计算机内部处理的信息,都是采用二进制数来表示的。二进制(Binary)数用0和1两个数字及其组合来表示任何数。进位规则是“逢2进1”,数字1在不同的位上代表不同的值,按从右至左的次序,这个值以二倍递增

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<think>我们计划创建一个基于PyQt5进制转换工具。该工具将包含以下功能: 1. 支持十进制、二进制、八进制、十六进制之间的相互转换。 2. 用户界面包括输入框(用于输入待转换数字)、单选按钮组(用于选择当前输入数字的进制)、转换按钮和输出显示区域。 3. 输出区域将显示转换后的结果(可以选择同时显示多种进制的结果,或者通过选择目标进制来显示特定进制的结果)。 设计思路: 1. 使用QLineEdit作为输入框。 2. 使用QRadioButton来让用户选择输入数字的进制(例如:十进制、二进制等),并分组(使用QGroupBox或QButtonGroup)确保互斥。 3. 使用按钮触发转换。 4. 使用文本框(如QTextEdit或QLabel)显示转换结果。 进制转换逻辑: 我们可以先实现一个转换类,类似于引用[3]中的Convert类,但需要扩展以支持任意进制之间的转换(而不仅仅是十进制转其他进制)。我们可以先将输入转换为十进制,然后再转换为目标进制。 步骤: 1. 将输入字符串根据其进制(由单选按钮选定)转换为十进制整数。 2. 然后从十进制转换为其他目标进制(我们可以同时显示所有进制的结果,或者让用户选择目标进制,这里我们选择同时显示多个结果)。 界面布局: 我们可以使用网格布局(QGridLayout)或垂直布局(QVBoxLayout)来组织控件。 下面我们开始编写代码:</think># PyQt5 进制转换工具实现方法 下面我将创建一个功能完整的进制转换工具,支持十进制、二进制、八进制和十六进制之间的相互转换。 ## 完整实现代码 ```python import sys from PyQt5.QtWidgets import (QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel, QLineEdit, QPushButton, QRadioButton, QGroupBox, QButtonGroup, QTextEdit) from PyQt5.QtCore import Qt class Convert: """进制转换核心类""" @staticmethod def convert_to_decimal(num, base): """将任意进制数转换为十进制""" if base == 10: return num try: # 处理带有前缀的数字(如0b, 0o, 0x) if num.startswith('0b') or num.startswith('0B'): num = num[2:] elif num.startswith('0o') or num.startswith('0O'): num = num[2:] elif num.startswith('0x') or num.startswith('0X'): num = num[2:] return int(num, base) except ValueError: return "输入错误" @staticmethod def convert_from_decimal(num, base): """将十进制数转换为目标进制""" if base == 10: return str(num) base_chars = "0123456789ABCDEF" result = [] n = int(num) while n > 0: n, remainder = divmod(n, base) result.append(base_chars[remainder]) # 添加前缀 prefix = "" if base == 2: prefix = "0b" elif base == 8: prefix = "0o" elif base == 16: prefix = "0x" return prefix + ''.join(reversed(result)) if result else prefix + "0" class ConverterApp(QWidget): def __init__(self): super().__init__() self.initUI() def initUI(self): # 设置主窗口 self.setWindowTitle('进制转换工具') self.setGeometry(300, 300, 500, 400) # 主布局 main_layout = QVBoxLayout() # 输入部分 input_layout = QVBoxLayout() # 输入标签 input_label = QLabel("输入数字:") input_layout.addWidget(input_label) # 输入框 self.input_field = QLineEdit() self.input_field.setPlaceholderText("在此输入数字...") input_layout.addWidget(self.input_field) # 进制选择组 input_group = QGroupBox("输入进制") input_btn_layout = QHBoxLayout() # 创建单选按钮 self.bin_radio = QRadioButton("二进制 (0b)") self.oct_radio = QRadioButton("八进制 (0o)") self.dec_radio = QRadioButton("十进制") self.hex_radio = QRadioButton("十六进制 (0x)") # 设置十进制为默认选项 self.dec_radio.setChecked(True) # 添加到布局 input_btn_layout.addWidget(self.bin_radio) input_btn_layout.addWidget(self.oct_radio) input_btn_layout.addWidget(self.dec_radio) input_btn_layout.addWidget(self.hex_radio) input_group.setLayout(input_btn_layout) input_layout.addWidget(input_group) # 转换按钮 convert_btn = QPushButton("转换") convert_btn.clicked.connect(self.convert) input_layout.addWidget(convert_btn) # 结果输出部分 result_layout = QVBoxLayout() result_label = QLabel("转换结果:") result_layout.addWidget(result_label) self.result_text = QTextEdit() self.result_text.setReadOnly(True) self.result_text.setMinimumHeight(200) result_layout.addWidget(self.result_text) # 添加到主布局 main_layout.addLayout(input_layout) main_layout.addLayout(result_layout) self.setLayout(main_layout) def convert(self): """执行进制转换""" # 获取输入 input_num = self.input_field.text().strip() if not input_num: self.result_text.setText("请输入数字") return # 确定输入进制 if self.bin_radio.isChecked(): base_in = 2 elif self.oct_radio.isChecked(): base_in = 8 elif self.dec_radio.isChecked(): base_in = 10 else: # 十六进制 base_in = 16 # 转换为十进制 try: decimal_value = Convert.convert_to_decimal(input_num, base_in) if decimal_value == "输入错误": self.result_text.setText("输入格式错误!请检查数字是否符合所选进制") return except: self.result_text.setText("转换错误!请检查输入是否正确") return # 转换为其他进制 bin_result = Convert.convert_from_decimal(decimal_value, 2) oct_result = Convert.convert_from_decimal(decimal_value, 8) dec_result = Convert.convert_from_decimal(decimal_value, 10) hex_result = Convert.convert_from_decimal(decimal_value, 16) # 显示结果 result_str = f"二进制: {bin_result}\n" result_str += f"八进制: {oct_result}\n" result_str += f"十进制: {dec_result}\n" result_str += f"十六进制: {hex_result}" self.result_text.setText(result_str) if __name__ == '__main__': app = QApplication(sys.argv) ex = ConverterApp() ex.show() sys.exit(app.exec_()) ``` ## 功能说明 1. **输入部分**: - 支持输入任意进制的数字 - 通过单选按钮组选择输入数字的进制 - 支持带前缀的数字(如0b1010, 0o777, 0xFF) 2. **转换功能**: - 一键转换所有进制 - 实时显示二进制、八进制、十进制和十六进制结果 - 自动处理不同进制的格式转换 3. **错误处理**: - 检测无效输入(如二进制输入包含2-9的数字) - 提供明确的错误提示信息 ## 实现原理 1. **进制转换核心**: - `convert_to_decimal()` 方法将任意进制数转换为十进制 - `convert_from_decimal()` 方法将十进制数转换为目标进制 - 使用数学公式进行进制转换: - 十进制转其他进制:$N = a_0 \times b^0 + a_1 \times b^1 + \cdots + a_n \times b^n$ - 其他进制转十进制:通过除基取余法实现 2. **PyQt5界面设计**: - 使用 `QRadioButton` 组实现进制选择 - 通过 `QGroupBox` 对单选按钮进行分组 - 使用 `QTextEdit` 显示多行转换结果 - 布局使用 `QVBoxLayout` 和 `QHBoxLayout` 实现响应式设计 ## 使用示例 1. 输入十进制数 "255",选择"十进制": ``` 二进制: 0b11111111 八进制: 0o377 十进制: 255 十六进制: 0xFF ``` 2. 输入二进制数 "0b1010",选择"二进制": ``` 二进制: 0b1010 八进制: 0o12 十进制: 10 十六进制: 0xA ``` 3. 输入十六进制数 "FF",选择"十六进制": ``` 二进制: 0b11111111 八进制: 0o377 十进制: 255 十六进制: 0xFF ``` ## 扩展建议 1. **添加更多进制**:可扩展支持三进制、四进制等较少使用的进制 2. **添加历史记录**:保存用户最近的转换记录 3. **添加复制功能**:一键复制转换结果 4. **支持浮点数转换**:扩展支持小数部分的进制转换 这个工具结合了PyQt5的GUI设计能力和进制转换算法,提供了一个直观易用的进制转换解决方案[^3]。
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