七和弦算法(学点算法七)
七和弦算法(学点算法七)整体流程如下:为了简便和易于理解,我们以十进制来分析,可以发现,最后一项值是4,10的指数是0,即最后一项值本身就是系数本身,而展开式的其他项的指数都大于等于1,即意味着它们都可以被10整除,那么最后一项就是整体值除以10后留下的余数,即系数。通过除10取余的方法,我们可以得到最后一项的系数4,那么如何取到倒数第二项的系数呢?很简单,除以两次10就得到了倒数第二项的系数。其他项系数可以通过同样的方法取到。那么什么时候结束呢?就是我们取不到任何系数的时候,就是我们上一次除完10得到的商为0,即表示最后一个系数被我们取到了,整个过程宣告终止。用二进制可表示为:1024的二进制表示可以发现一个规律:十进制或者二进制的最终表示形式1024或10 000 000 000可以取展开式的系数得到,而这个展开式公式里面的数字都是以十进制表示的。我们只要取到这些系数就可以得到二进制数的表示,那么我们如何取到
今天我们来学习十进制转为二进制的算法。
大家学习计算机或者编程,都会知道计算机处理数据都是基于二进制的,而我们在日常生活中都是使用十进制。如果要用计算机存储数据,肯定要将十进制转化为二进制,或者我们要查数据,要将二进制转换为十进制,那么问题来了:现在有一个十进制数,我们如何将其转换为二进制数呢?
比如我们现在有一个数字:1024(预先给定的数字默认用十进制理解)。用十进制表示为:
1024的十进制表示
用二进制可表示为:
1024的二进制表示
可以发现一个规律:十进制或者二进制的最终表示形式1024或10 000 000 000可以取展开式的系数得到,而这个展开式公式里面的数字都是以十进制表示的。我们只要取到这些系数就可以得到二进制数的表示,那么我们如何取到这些系数呢?
为了简便和易于理解,我们以十进制来分析,可以发现,最后一项值是4,10的指数是0,即最后一项值本身就是系数本身,而展开式的其他项的指数都大于等于1,即意味着它们都可以被10整除,那么最后一项就是整体值除以10后留下的余数,即系数。通过除10取余的方法,我们可以得到最后一项的系数4,那么如何取到倒数第二项的系数呢?很简单,除以两次10就得到了倒数第二项的系数。其他项系数可以通过同样的方法取到。那么什么时候结束呢?就是我们取不到任何系数的时候,就是我们上一次除完10得到的商为0,即表示最后一个系数被我们取到了,整个过程宣告终止。
整体流程如下:
①取倒数第一个系数:
②取倒数第二个系数:
③取倒数第三个系数:
④取倒数第四个系数:
这时,商变成了0,整个过程终止。
而最终得到数即是把每一步得到的数反过来排列,4201反过来即是1024。
二进制的原理同十进制,只是把每个过程的除数换成2即可。
注意到我们将每轮求得的结果值反过来排列才是最后的结果值,这种逆序输出的性质刚好对应了栈的后进先出的特性。索引我们可以使用栈来保存计算过程中求得的系数,所有系数求解完毕后再逆序输出即可。
代码实现如下:
/**
* 十进制转为二进制
*
* @return 十进制数对应的二进制数
*/
public static String decimal2BinaryString(int decimal) {
// 如果十进制为0,则直接返回0
if (decimal == 0) {
return "0";
}
// 使用栈来保存先求出来的系数
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
int r = decimal;
int m;
while (r != 0) {
// 求当前最后一个系数
m = r % 2;
// 求当前商,并赋值回r,做下一轮运算
r = r >> 1;
// 将当前系数保存到栈中
stack.push(m);
}
// 依次将保存在栈中的数据取出,拼接成二进制
StringBuilder builder = new StringBuilder(stack.size());
while (!stack.isEmpty()) {
builder.append(stack.pop());
}
// 返回二进制字符串
return builder.toString();
}
测试代码如下:
System.out.println(decimal2BinaryString(1024));
输出结果如下:
10000000000
符合我们的预期。