练9：进制转换

欢迎大家订阅【蓝桥杯Python每日一练】专栏，开启你的 Python数据结构与算法学习之旅！

文章目录

1 进制转换
2 例题分析

1 进制转换

①任意制转为十进制
在这里插入图片描述

【示例】

在这里插入图片描述
②十进制转为任意制
【法一】

【法二】

2 例题分析

在这里插入图片描述

题目地址：https://www.lanqiao.cn/problems/1230/learning/

样例输入

样例输出

21
10101111001010100111010101011

【示例代码】

# 定义字符集并构建字符到整数的映射
int_to_char = "0123456789ABCDEF"
char_to_int = {chr: idx for idx, chr in enumerate(int_to_char)}

# k进制字符串转换为十进制整数
# 输入：k（源进制），x（字符串）
def K_To_Ten(k, x):
    ans = 0
    x = x[::-1]  # 反转字符串，以便从最低位开始计算
    for i in range(len(x)):
        ans += char_to_int[x[i]] * k**i  # 每位转换为十进制
    return ans


# 十进制转换为任意 k 进制
# 输入：k（目标进制），x（十进制整数）
def Ten_To_K(k, x):
    if x == 0:  # 处理特殊情况，如果十进制数为0
        return "0"
    
    ans = ""
    while x != 0:
        ans += int_to_char[x % k]  # 取余并转换为目标进制字符
        x //= k  # 向下取整除以移除当前最低位
    return ans[::-1]  # 反转结果字符串以正确排列位序


# 实现进制转换逻辑
T = int(input())  # 读取测试用例数量
for _ in range(T):
    N, M = map(int, input().split())  # 读取源进制和目标进制
    x = input().strip()  # 读取源进制数字串
    # 先将源进制数字串转换为十进制整数
    y = K_To_Ten(N, x)
    # 将十进制整数转换为目标进制数字串
    z = Ten_To_K(M, y)
    # 输出结果
    print(z)

【代码分析】

①字符集定义和映射

int_to_char = "0123456789ABCDEF"
char_to_int = {chr: idx for idx, chr in enumerate(int_to_char)}

int_to_char: 包括所有可能出现在任意进制表示中的字符集合，支持 0 到 15 进制数字。
- 例如：0, 1, 2, 3, ... 9, A, B, C, D, E, F
char_to_int: 字符到整数的映射字典。
- '0' 映射为 0
- '1' 映射为 1
- 'A' 映射为 10
- 'B' 映射为 11
- 依此类推…
实现原理：用 enumerate 生成索引与字符的映射。
for idx, chr in enumerate(int_to_char): char_to_int[chr] = idx这一步操作将 char_to_int 构建为如下形式：

{
    '0': 0, 
    '1': 1, 
    '2': 2, 
    '3': 3,
    '4': 4, 
    ...
    'A': 10,
    'B': 11,
    ...
    'F': 15
}

该字典用于转换任意进制字符和整数之间的相互转换。

②从任意源进制字符串转换为十进制
定义 K_To_Ten 函数

def K_To_Ten(k, x):
    ans = 0
    x = x[::-1]  # 反转字符串，以便从最低位开始计算
    for i in range(len(x)):
        ans += char_to_int[x[i]] * k**i  # 每位转换为十进制
    return ans

a. 参数

k: 源进制，例如二进制为 ( k = 2 )。
x: 输入字符串，例如二进制字符串 "10101"。

b. 流程解析

反转字符串：
- 在进制转换中，从右往左处理数字更简单。
- x[::-1] 实现字符串反转。
逐位转换：
- 每位通过索引获取其整数值，并计算其在十进制的值。
- 公式：char_to_int[x[i]] * k**i。
  - char_to_int[x[i]] 获取当前字符对应的整数值。
  - k**i 表示当前位在十进制数中的权重。
返回结果：ans 包括转换后的十进制结果。

③从十进制转换为任意目标进制字符串
定义 Ten_To_K 函数

def Ten_To_K(k, x):
    if x == 0:  # 处理特殊情况，如果十进制数为0
        return "0"
    
    ans = ""
    while x != 0:
        ans += int_to_char[x % k]  # 取余并转换为目标进制字符
        x //= k  # 向下取整除以移除当前最低位
    return ans[::-1]  # 反转结果字符串以正确排列位序

a. 参数

k: 目标进制，例如十进制转换为二进制时 ( k = 2 )。
x: 十进制整数。

b. 流程解析

特殊情况处理：如果十进制输入为 0，直接返回 "0"。
转换逻辑：
- 每次通过 x % k 取当前位的余数。
- 通过 x //= k 逐步去除当前最低位。
- 每位转换后用 int_to_char 转换为目标字符。
反转结果字符串：因为转换从最低位开始，需要将结果字符串反转。

④主逻辑

T = int(input())  # 读取测试用例数量
for _ in range(T):
    N, M = map(int, input().split())  # 读取源进制和目标进制
    x = input().strip()  # 读取源进制数字串
    y = K_To_Ten(N, x)  # 转换为十进制整数
    z = Ten_To_K(M, y)  # 转换为目标进制数字串
    print(z)