特殊的二进制数

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大家都熟悉二进制,下面介绍一种特殊的二进制数。第k(k从0开始)位代表的权值是2^(k + 1) - 1,允许0,1,2三种数字出现,但是2只能出现在最低的非0位上。例如数10120

10120 = 1 * (2^5-1) + 0 * (2^4-1) + 1 * (2^3-1) + 2 * (2^2-1) + 0 * (2^1-1)

= 31 + 0 + 7 + 6 + 0

= 44.


给定一个这样的特殊二进制数,请把它转换成10进制数,保证结果在32位整数内。


这个题目一点难度都没有,但我还是做错了,想想实在难过.

主要是自己对于溢出没什么概念,不够警觉.


#include<stdio.h>
#include<string.h>
int change (char* binary)
{
    int pow = (1 << strlen(binary)) - 1;//这里-1很重要(1 << 3 == 1000, 1 << 3 - 1 == 111),否则会溢出,要记得能用long long就用
    int sum = 0;
    for(; pow > 0; pow >>= 1, binary++)
    {
        if(binary[0] == '1')
        {
            sum += pow;
        }
        if(binary[0] == '2')
        {
            sum += (pow) * 2;
        }
    }
    return sum;
}
//start 提示:自动阅卷起始唯一标识,请勿删除或增加。
int main()
{    
    printf("%d",change("10120"));
}
//end //提示:自动阅卷结束唯一标识,请勿删除或增加。 

### 二进制真值与二进制位数的概念及计算方法 #### 一、二进制真值的定义 二进制真值是指一个数值的实际值,在计算机中,当使用机器数表示数据时,最高位作为符号位并不参与实际运算。因此,机器数所代表的真实数值称为真值。例如,假设字长为8位,则十进制数`3`的机器数为`0000 0011`,而`-3`的机器数为`1000 0011`。这里的`3`和`-3`即为它们各自的真值[^2]。 #### 二、二进制真值的计算方法 对于给定的一个机器数,可以通过以下步骤计算其真值: 1. 如果机器数是以补码形式存储的(现代计算机普遍采用补码),则需先判断符号位。 - 若符号位为`0`,说明这是一个正数,此时可以直接将剩余部分按二进制转换为十进制得到真值。 - 若符号位为`1`,这表明是一个负数,需要通过特定规则还原出原始值: a) 对除符号位外的部分逐位取反; b) 加上`1`完成操作后即可获得对应正值的绝对值;最后加上负号形成最终结果[^2]。 #### 三、二进制位数的定义 二进制位数指的是用来表达某个具体数值所需的最少数量级上的比特数目。比如用单个字节(8 bits)能够覆盖从 `-128 ~ +127 `之间的所有整型数据点因为这里包含了零以及两个方向的最大幅度各占一半空间再加上额外预留出来的那个特殊位置用于区分正负情况下的界限所在之处[^1]。 #### 四、N位二进制所能表示的最大/最小值 以无符号为例来说的话那么就很简单了只要把每一位都设成高电平状态也就是全都是‘1’的时候就可以达到理论上可实现的最大限度即\(2^n - 1\)其中n代表总的可用bit长度同样道理如果我们想要知道能容纳下来的最低端极限那就是单纯只保留最左侧首位开启其余关闭这样便构成了-(\((2^{(n-1)})\))这样的结构模式[^1]。 ```python def max_min_binary(n_bits): """Calculate the maximum and minimum values of an N-bit binary number.""" unsigned_max = (1 << n_bits) - 1 signed_min = -(1 << (n_bits - 1)) signed_max = (1 << (n_bits - 1)) - 1 return f"Unsigned Max: {unsigned_max}, Signed Min: {signed_min}, Signed Max: {signed_max}" print(max_min_binary(8)) # Example with 8 bits. ```
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