Как преобразовать строку или целое число в двоичную в Ruby?

Question

Как создать целые числа 0..9 и математические операторы + - * / в двоичных строках. Например:

 0 = 0000,
 1 = 0001, 
 ...
 9 = 1001

Есть ли способ сделать это с помощью Ruby 1.8.6 без использования библиотеки?

Answer 1

Вам доступны Integer#to_s(base) и String#to_i(base).

Integer#to_s(base) преобразует десятичное число в строку, представляющую число в указанной базе:

9.to_s(2) #=> "1001"

в то время как обратное получается с String#to_i(base):

"1001".to_i(2) #=> 9

Answer 2

Я задал аналогичный вопрос . Основываясь на ответе @ sawa , наиболее краткий способ представить целое число в строке в двоичном формате - это использовать формататор строк:

"%b" % 245
=> "11110101"

Вы также можете выбрать длину представления строки, что может быть полезно, если вы хотите сравнить двоичные числа фиксированной ширины:

1.upto(10).each { |n| puts "%04b" % n }
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010

Answer 3

Подбирая идею таблицы поиска bta, вы можете создать таблицу поиска с блоком. Значения генерируются при первом обращении к ним и сохраняются для последующего использования:

>> lookup_table = Hash.new { |h, i| h[i] = i.to_s(2) }
=> {}
>> lookup_table[1]
=> "1"
>> lookup_table[2]
=> "10"
>> lookup_table[20]
=> "10100"
>> lookup_table[200]
=> "11001000"
>> lookup_table
=> {1=>"1", 200=>"11001000", 2=>"10", 20=>"10100"}

Answer 4

Естественно, вы бы использовали Integer#to_s(2), String#to_i(2) или "%b" в реальной программе, но, если вас интересует, как работает перевод, этот метод вычисляет двоичное представление заданного целого числа, используя основные операторы:

def int_to_binary(x)
  p = 0
  two_p = 0
  output = ""

  while two_p * 2 <= x do
    two_p = 2 ** p
    output << ((two_p & x == two_p) ? "1" : "0")
    p += 1
  end

  #Reverse output to match the endianness of %b
  output.reverse
end

Для проверки работоспособности:

1.upto(1000) do |n|
  built_in, custom = ("%b" % n), int_to_binary(n)
  if built_in != custom
    puts "I expected #{built_in} but got #{custom}!"
    exit 1
  end
  puts custom
end

Answer 5

Если вы работаете только с однозначными числами 0-9, вероятно, быстрее создать таблицу поиска, чтобы вам не приходилось каждый раз вызывать функции преобразования.

lookup_table = Hash.new
(0..9).each {|x|
    lookup_table[x] = x.to_s(2)
    lookup_table[x.to_s] = x.to_s(2)
}
lookup_table[5]
=> "101"
lookup_table["8"]
=> "1000"

Индексирование в эту хеш-таблицу с использованием целочисленного или строкового представления числа приведет к его двоичному представлению в виде строки.

Если вам требуется, чтобы двоичные строки имели определенное количество цифр (оставляйте начальные нули), то измените x.to_s(2) на sprintf "%04b", x (где 4 - минимальное количество используемых цифр).

Answer 6

Если вы ищете класс / метод Ruby, я использовал это, и я также включил тесты:

class Binary
  def self.binary_to_decimal(binary)
    binary_array = binary.to_s.chars.map(&:to_i)
    total = 0

    binary_array.each_with_index do |n, i|
      total += 2 ** (binary_array.length-i-1) * n
    end
    total
   end
end

class BinaryTest < Test::Unit::TestCase
  def test_1
   test1 = Binary.binary_to_decimal(0001)
   assert_equal 1, test1
  end

 def test_8
    test8 = Binary.binary_to_decimal(1000)
    assert_equal 8, test8
 end

 def test_15
    test15 = Binary.binary_to_decimal(1111)
    assert_equal 15, test15
 end

 def test_12341
    test12341 = Binary.binary_to_decimal(11000000110101)
    assert_equal 12341, test12341
 end
end