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Wie konvertiert man in Python Hexadezimalzahlen in Binärzahlen?

Der 'verhexen' ist eine Abkürzung für Hexadezimal . Es handelt sich um ein Nummerierungssystem, das verwendet wird 16 als Basis. Es wird häufig in der Computer- und Digitalelektronik verwendet, da es a darstellen kann Byte (8 Bit) von Daten mit nur zwei Ziffern, was sie prägnanter und leichter lesbar macht als Binärdaten. Im Hexadezimalformat sind die Ziffern 0-9 repräsentieren ihre jeweiligen Werte, während die Buchstaben A-F (oder a-f) repräsentieren Werte 10-15 , jeweils.

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Methode 1: Verwendung der Funktion bin()

Die Konvertierung von Hexadezimalzahlen in Binärzahlen in Python kann mithilfe einer integrierten Funktion namens „ Behälter() . Diese Funktion verwendet eine Ganzzahl oder einen String als Eingabe und gibt ihr binäres Äquivalent zurück.

Beispiel:

 # Define a hexadecimal string hex_string = '1A' # Convert the hexadecimal string to an integer using the base 16 hex_integer = int(hex_string, 16) # Convert the integer to binary using the bin() function binary_string = bin(hex_integer) # Remove the '0b' prefix from the binary string binary_string = binary_string[2:] # Print the binary string print(binary_string) 

Ausgabe:

 11010 

Methode 2: Verwendung bitweiser Operatoren

Python bietet integrierte Funktionen bitweise Operatoren das zur Manipulation von Binärdaten verwendet werden kann. Sie können diese Operatoren verwenden, um eine hexadezimale Zeichenfolge in eine Binärzeichenfolge umzuwandeln, indem Sie die Zeichenfolge zunächst in eine Ganzzahl umwandeln und dann bitweise Operationen verwenden, um die Binärziffern zu extrahieren.

Beispiel:

Hier ist ein Beispiel-Codeausschnitt:

 # Define a hexadecimal string hex_string = '1F' # Convert the hexadecimal string to an integer using the base 16 hex_integer = int(hex_string, 16) # Convert the integer to binary using bitwise operators binary_string = format(hex_integer, 'b') # Print the binary string print(binary_string) 

Ausgabe:

 11111 

Erläuterung:

In diesem Code konvertieren wir zunächst die hexadezimale Zeichenfolge mithilfe von in eine Ganzzahl int() Funktion mit der Basiseinstellung auf 16 . Danach verwenden wir die Format() Funktion mit dem Formatbezeichner 'B' um die Ganzzahl in eine Binärzeichenfolge umzuwandeln. Der Format() Die Funktion gibt eine Zeichenfolge mit führenden Nullen zurück, die zur Darstellung des Binärwerts erforderlich sind. Zum Schluss drucken wir die Binärzeichenfolge.

Methode 3: Verwenden der Funktion hex2bin() aus dem Binascii-Modul

Pythons binascii Modul bietet a hex2bin() Funktion, die zum Konvertieren einer hexadezimalen Zeichenfolge in eine binäre Zeichenfolge verwendet werden kann.

Was ist meine Monitorgröße?

Beispiel:

Hier ist ein Beispiel-Codeausschnitt:

 # Import the binascii module import binascii # Define a hexadecimal string hex_string = '1A' # Convert the hexadecimal string to binary using the binascii.unhexlify() function binary_string = bin(int.from_bytes(binascii.unhexlify(hex_string), byteorder='big')) # Print the binary string print(binary_string) 

Ausgabe:

 0b11010 

Erläuterung:

In diesem Code importieren wir zunächst die binascii Modul. Danach definieren wir die Hexadezimalzeichenfolge, die wir konvertieren möchten. Wir übergeben die hexadezimale Zeichenfolge an binascii.unhexlify() Funktion, um es in ein Byte-Objekt umzuwandeln. Danach konvertieren wir das Byte-Objekt mithilfe von in eine Ganzzahl int.from_bytes() Funktion, wobei die Bytereihenfolge auf eingestellt ist 'groß' (höchstes Byte zuerst). Schließlich übergeben wir die ganze Zahl an Behälter() Funktion, um die binäre String-Darstellung zu erhalten.

Hinweis: Die Funktion bin() gibt die Binärzeichenfolge mit dem Präfix „0b“ zurück. Wenn Sie das Präfix entfernen möchten, können Sie String-Slicing verwenden.

Methode 4: Verwenden eines Listenverständnisses und einer Zeichenfolgenformatierung

Mit a können wir eine hexadezimale Zeichenfolge in eine Binärzeichenfolge umwandeln Listenverständnis das jede hexadezimale Ziffer in der Zeichenfolge durchläuft und sie mithilfe der Zeichenfolgenformatierung in ihr binäres Äquivalent konvertiert.

Beispiel:

 # Define a hexadecimal string hex_string = '1A' # Convert the hexadecimal string to binary using a list comprehension and string formatting binary_string = ''.join(['{0:04b}'.format(int(d, 16)) for d in hex_string]) # Print the binary string print(binary_string) 

Ausgabe:

 00011010 

Erläuterung:

Teelöffelgröße

In diesem Code definieren wir zunächst die Hexadezimalzeichenfolge, die wir konvertieren möchten. Danach verwenden wir a Listenverständnis um jede hexadezimale Ziffer in der Zeichenfolge zu durchlaufen. Für jede Ziffer wandeln wir sie mithilfe von in eine ganze Zahl um int() Funktion mit der Basiseinstellung auf 16 , und formatieren Sie es dann als Binärzeichenfolge mit 4 Ziffern Verwendung der '{0:04b}'.format() Syntax zur Zeichenfolgenformatierung. Die resultierenden binären Zeichenfolgen werden in einer Liste gesammelt, die dann mithilfe von zu einer einzigen Zeichenfolge zusammengefügt wird ''.verbinden() Funktion.

Methode 5: Verwenden der NumPy-Bibliothek

Wenn Sie das haben NumPy-Bibliothek installiert ist, können Sie das verwenden numpy.base_repr() Funktion zum Konvertieren einer hexadezimalen Zeichenfolge in eine binäre Zeichenfolge.

Beispiel:

 # Import the numpy library import numpy as np # Define a hexadecimal string hex_string = '1A' # Convert the hexadecimal string to binary using the numpy.base_repr() function binary_string = np.base_repr(int(hex_string, 16), base=2) # Print the binary string print(binary_string) 

Ausgabe:

 11010 

Hinweis: Die Funktion numpy.base_repr() gibt im Gegensatz zur integrierten Funktion bin() die Binärzeichenfolge ohne Präfix oder führende Nullen zurück.