Java: Umwandlung von Ganzzahlen in Binärzahlen

Einführung

In diesem Lab werden wir lernen, wie man in Java eine Ganzzahl in Binär umwandelt. Es gibt mehrere Methoden, um diese Umwandlung durchzuführen, und wir werden die am häufigsten verwendeten Methoden behandeln.

Verwendung der toBinaryString()-Methode

Die toBinaryString()-Methode ist der einfachste Weg, um eine Ganzzahl in einen Binärstring umzuwandeln. Diese Methode ist eine Methode der Integer-Klasse, die einen String zurückgibt, nachdem sie die int-Zahl in Binär umgewandelt hat.

public static String toBinaryString(int val)

Hier ist val der Wert, den wir in das binäre Zahlensystem umwandeln möchten. Diese Methode wird den binären Wert im Stringformat zurückgeben.

public class IntegerToBinaryConverter {
    public static void main(String[] args) {
        int val = 183;
        System.out.println("Wert im binären Zahlensystem ist: " + Integer.toBinaryString(val));
    }
}

Ausgabe: Wert im binären Zahlensystem ist: 10110111

Verwendung der Methode der Langdivision

Diese Methode ist vollkommen mathematisch. Wir deklarieren ein Array von ganzen Zahlen der Größe 32, indem wir die 32-Bit-Binärdarstellung berücksichtigen. Jedes Mal, wenn wir eine Zahl durch 2 teilen, speichern wir den Rest im Array der ganzen Zahl. Am Ende durchlaufen wir es in umgekehrter Reihenfolge, um das Ergebnis zu erhalten.

public class IntegerToBinaryConverter {
    public static void main(String[] args) {
        int val = 183;
        int num[] = new int[32];
        int pos = 0;
        while (val > 0) {
            num[pos++] = val % 2;
            val = val / 2;
        }
        System.out.print("Wert im binären Zahlensystem ist: ");
        for (int i = pos - 1; i >= 0; i--) {
            System.out.print(num[i]);
        }
    }
}

Ausgabe: Wert im binären Zahlensystem ist: 10110111

Verwendung der Bitmanipulation

Mit dem Rechtsshift-Operator können wir jeden Wert halbieren, und da wir auf Bitebene arbeiten, ist dies eine sehr kostengünstige Operation; und der Rest der Dinge ist wie im obigen Beispiel beschrieben. Am Ende drucken wir den Wert, indem wir den Wert umkehren, der in einem StringBuilder-Objekt gespeichert ist, um ihn korrekt in binärer Form zu erhalten.

public class IntegerToBinaryConverter {
    public static void main(String[] args) {
        int val = 183;
        StringBuilder binary = new StringBuilder(32);
        while (val > 0) {
            binary.append(val % 2);
            val >>= 1;
        }
        binary.reverse().toString();
        System.out.print("Wert im binären Zahlensystem ist: " + binary.reverse().toString());
    }
}

Ausgabe: Wert im binären Zahlensystem ist: 10110111

Verwendung der Integer.toString()-Methode

Es gibt noch einen interessanten Weg in der java.lang.Integer-Klasse, indem man die Integer.toString()-Methode verwendet, die das erste Argument als Zahl und das zweite als Radix (hier ist die Radix die Basis des Zahlensystems) akzeptiert, was für Binär 2, für Oktal 8 und für Hexadezimal 16 sein kann; im unserem Fall werden wir die Radix auf 2 für die Binärzahl setzen.

public class IntegerToBinaryConverter {
    public static void main(String[] args) {
        int val = 183;
        System.out.print("Wert im binären Zahlensystem ist: " + Integer.toString(val, 2));
    }
}

Ausgabe: Wert im binären Zahlensystem ist: 10110111

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man in Java eine Ganzzahl in das binäre Zahlensystem umwandelt, indem man vier verschiedene Methoden verwendet. Die erste Methode ist die Verwendung der integrierten toBinaryString()-Methode, die zweite Methode ist die Verwendung der Methode der Langdivision, die dritte Methode ist die Verwendung der Bitmanipulation und die vierte Methode ist die Verwendung der Integer.toString()-Methode.

Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, und Sie können diejenige verwenden, die am besten Ihren Anforderungen entspricht.