java中十进制转二进制

Integer.toBinaryString(10)直接转换十进制为二进制
Long.toBinaryString(10L)直接转换十进制为二进制

float和double的十进制转换二进制方法
整数部分:除以2,取出余数,商继续除以2,直到得到0为止,将取出的余数逆序;
小数部分:乘以2,然后取出整数部分,将剩下的小数部分继续乘以2,然后再取整数部分,一直取到小数部分为零为止。如果永远不为零,则按要求保留足够位数的小数,最后一位做0舍1入。将取出的整数顺序排列。

例如10.6
整数部分:
10/2 5 余 0
5/2 2 余 1
2/2 1 余 0
1/2 0 余 1

整数部分为: 1010

小数部分:
0.6 * 2 = 1.2 1 ---------- 0.2
0.2 * 2 = 0.4 0 -----------0.4
0.4 * 2 = 0.8 0 -----------0.8
0.8 * 2 = 1.6 1 -----------0.6

0.6 * 2 = 1.2 1 ---------- 0.2
0.2 * 2 = 0.4 0 -----------0.4
0.4 * 2 = 0.8 0 -----------0.8
0.8 * 2 = 1.6 1 -----------0.6

小数位计算出现了循环 1001 1001 1001 …

10.6的完整二进制表示方法: 1010.1001 1001 1001 …

<think>我们正在处理一个关于Java十进制二进制的问题。根据引用,有几种方法可以实现: 1. 使用Integer.toBinaryString()方法(引用[1]) 2. 使用数组存储余数,然后反向输出(引用[2]) 3. 使用数学运算逐位构建二进制数(引用[3]) 4. 考虑正负数的32位表示(引用[4]) 用户的问题是如何在Java中将十进制换为二进制。我们将提供几种常见的方法,并解释其原理。 ### 方法1:使用Integer.toBinaryString()(最简单) 这是最直接的方法,Java内置的`Integer`类提供了这个方法。 ```java import java.util.Scanner; public class DecimalToBinary { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入一个十进制整数: "); int decimal = scanner.nextInt(); String binary = Integer.toBinaryString(decimal); System.out.println("二进制表示为: " + binary); } } ``` ### 方法2:使用数组反向存储余数(手动实现) 这种方法模拟了手算过程:不断除以2余数,然后反向输出余数。 ```java import java.util.Scanner; public class DecimalToBinary { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入一个十进制整数: "); int decimal = scanner.nextInt(); // 处理0的情况 if (decimal == 0) { System.out.println("二进制表示为: 0"); return; } // 创建一个数组来存储二进制位(32位) int[] binaryArray = new int[32]; int index = 0; int number = decimal; // 用于计算 // 处理负数:使用补码表示,这里先按正数处理,最后再处理符号位 boolean isNegative = false; if (decimal < 0) { isNegative = true; number = -decimal; // 先换为正数,但注意负数的补码表示需要特殊处理 } // 计算绝对值的二进制(除2余) while (number > 0) { binaryArray[index++] = number % 2; number = number / 2; } // 如果是负数,需要反加一(补码),这里我们只处理32位整数 if (isNegative) { // 首先,将数组扩展到32位(从当前index到31位,前面补0) for (int i = index; i < 31; i++) { binaryArray[i] = 0; } index = 31; // 确保有31位(因为符号位单独处理) // 反 for (int i = 0; i < 31; i++) { binaryArray[i] = 1 - binaryArray[i]; } // 加1 int carry = 1; for (int i = 0; i < 31; i++) { int sum = binaryArray[i] + carry; binaryArray[i] = sum % 2; carry = sum / 2; if (carry == 0) break; } // 符号位为1 binaryArray[31] = 1; index = 32; // 为了打印32位 } // 反向输出 System.out.print("二进制表示为: "); for (int i = index - 1; i >= 0; i--) { System.out.print(binaryArray[i]); // 每4位加一个空格,便于阅读 if (i % 4 == 0 && i != 0) { System.out.print(" "); } } System.out.println(); } } ``` 注意:负数的处理比较复杂,上面代码尝试处理负数的补码表示,但可能不是最简洁的方式。实际上,对于负数,我们可以直接使用`Integer.toBinaryString()`,因为它已经处理了补码。手动实现负数补码换较为繁琐,通常推荐使用内置方法。 ### 方法3:使用字符串拼接(不处理负数) 如果只考虑非负数,我们可以用字符串拼接的方式: ```java import java.util.Scanner; public class DecimalToBinary { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入一个非负十进制整数: "); int decimal = scanner.nextInt(); if (decimal < 0) { System.out.println("请输入非负数!"); return; } if (decimal == 0) { System.out.println("二进制表示为: 0"); return; } String binary = ""; int num = decimal; while (num > 0) { int remainder = num % 2; binary = remainder + binary; // 将余数加到字符串前面 num = num / 2; } System.out.println("二进制表示为: " + binary); } } ``` ### 总结 - 对于实际应用,推荐使用方法1(`Integer.toBinaryString()`),因为它简单且正确处理负数(以补码形式)。 - 如果想理解换过程,可以尝试方法2或方法3,但注意方法2的负数处理较为复杂,方法3只适用于非负数。 ### 相关问题 1. Java中如何将二进制字符串换回十进制整数? 2. 除了二进制Java中如何实现十进制到八进制或十六进制换? 3. 如何处理超大整数的进制换(如超过long的范围)? 4. 为什么负数的二进制表示要使用补码?</think>### Java 十进制二进制方法详解 在 Java 中将十进制换为二进制主要有以下几种方法: #### 方法 1:使用 `Integer.toBinaryString()`(推荐) ```java import java.util.Scanner; public class DecimalToBinary { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.print("输入十进制数: "); int decimal = sc.nextInt(); // 核心换方法 String binary = Integer.toBinaryString(decimal); System.out.println("二进制结果: " + binary); } } ``` **特点**: - 直接调用 Java 内置方法 - 自动处理负数(返回 32 位补码表示) - 简洁高效[^1] #### 方法 2:数组存储余数法(手动实现) ```java import java.util.Scanner; public class DecimalToBinary { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.print("输入十进制数: "); int decimal = sc.nextInt(); int[] bits = new int[32]; // 存储32二进制 int index = 0; // 处理负数(补码换) boolean isNegative = (decimal < 0); int num = isNegative ? -decimal : decimal; // 计算绝对值二进制 while (num > 0) { bits[index++] = num % 2; num /= 2; } // 负数反加一 if (isNegative) { for (int i = 0; i < 32; i++) bits[i] = (bits[i] == 0) ? 1 : 0; // 反 // 加一操作 int carry = 1; for (int i = 0; carry > 0 && i < 32; i++) { int sum = bits[i] + carry; bits[i] = sum % 2; carry = sum / 2; } } // 输出结果(高位在前) System.out.print("二进制结果: "); for (int i = 31; i >= 0; i--) { System.out.print(bits[i]); if (i % 4 == 0) System.out.print(" "); // 每4位空格分隔 } } } ``` **特点**: - 完整实现补码换 - 固定32位输出(含符号位) - 每4位空格分隔提高可读性[^2][^4] #### 方法 3:字符串拼接法(非负数) ```java public static String toBinarySimple(int decimal) { if (decimal == 0) return "0"; StringBuilder binary = new StringBuilder(); int num = Math.abs(decimal); while (num > 0) { binary.insert(0, num % 2); // 余数插入字符串头部 num /= 2; } return (decimal < 0) ? "1" + binary : binary.toString(); } ``` **适用场景**: - 非负整数换 - 教学演示进制原理 - 简单场景使用[^3] ### 关键注意事项 1. **负数处理**:Java 使用补码表示负数,`Integer.toBinaryString()` 直接返回补码 2. **位数补齐**:手动实现时需处理前导零(如 5 → "101" 补为 "00000101") 3. **零值处理**:需要单独处理输入为 0 的情况 4. **性能比较**:内置方法 `toBinaryString()` 效率最高,推荐生产环境使用 > 示例输出: > 输入 `10` → `1010` > 输入 `-10` → `11111111111111111111111111110110`(32位补码) ### 相关问题 1. 如何将二进制字符串换回十进制整数? 2. Java 中处理超大整数的进制换(如 BigInteger)有什么特殊方法? 3. 如何实现十进制到十六进制换? 4. 为什么负数的二进制表示要使用补码?有什么优势? 5. 如何在进制换过程中处理浮点数? [^1]: 使用 `Integer.toBinaryString()` 直接换 [^2]: 通过数组存储余数并反向输出 [^3]: 通过数学运算逐位构建二进制数 [^4]: 完整处理正负数的32位补码
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