JS实现十进制与二进制的互相转换

2018-12-14 本文已影响2人梦幻之云

用 javascript 实现十进制与二进制之间的转换，在网上能找到不少例子，但很多都少考虑了二进制小数转换为十进制的情况，所以在一些摸索和实现之后，想把这种情况的实现分享给你

需求分析

二进制和十进制都可能是整数和 浮点数（小数）
当然也可能是正数和负数（因为负数只需提取一个负号（-），所以该文章以正数为例）

十进制转换为二进制

该转换可以用 toString() 方法来实现

toString() 方法返回一个表示该对象的字符串
语法：numberObject.toString(radix)
- 描述：把数字转换为对应的字符串
- radix：可选。规定表示数字的基数
radix：2 ~ 36 之间的整数。若省略该参数，则使用基数 10。但是要注意，如果该参数是 10 以外的其他值，则 ECMAScript 标准允许实现返回任意值
返回值类型：string

所以，如果想将十进制数转换为二进制数（整数和小数都可以用这种方法），只需要使用 numberObject.toString(radix) 方法即可

示例：

const decimalNum = 123 
console.log(decimalNum.toString(2))  // "1111011"
const decimalFloatNumber = 123.125
console.log(decimalFloatNumber.toString(2))  // "1111011.001"

因为 toSting() 返回的是表示该对象的字符串，所以如果最终结果是要二进制数值的话，可以再用 Number() 函数转换一下即可

二进制转换为十进制

网上例子基本都是用 parseInt(string, radix)，但如果二进制数有小数部分，那小数部分的数值会被直接舍去，不符合一些场景的需求设定

实现二进制（整数部分&小数部分）转换为十进制的一种方法是：将二进制数分为整数和小数两部分，分别转换为十进制数，然后再组合成最终的十进制数值

二进制整数部分转换为十进制

这部分很简单，直接用 parseInt(string, radix) 就可以啦~

parseInt() 函数可解析一个字符串，并返回一个整数
parseInt(string, radix)
- string：必需。要被解析的字符串
- radix ：可选。表示要解析的数字的基数
radix：该值介于 2 ~ 36 之间。如果省略该参数或其值为 0，则数字将以 10 为基础来解析。如果它以 “0x” 或 “0X” 开头，将以 16 为基数。如果该参数小于 2 或者大于 36，则 parseInt() 将返回 NaN

二进制小数部分转换为十进制

先不用代码实现，整理整理思路，根据转换原则，就是将小数点后的每位二进制数都转换成十进制数，然后将各个位的十进制数加起来，就是完整的小数部分的十进制数了

比如：1111011.111 的小数部分为：111

转换过程为：

二进制小数转换为十进制数的计算过程

对应代码实现为：

将二进制数的整数部分和小数部分分别取出
- 先将二进制数转换为字符串
- 用 split 方法，取出二进制数的整数部分和小数部分

const binaryFloatNum = 1111011.111
const binaryFloatNumStr = binaryFloatNum.toString()
console.log(binaryFloatNumStr)  // "1111011.111"
const binaryFloatNumArr = binaryFloatNumStr.split(".")
console.log(binaryFloatNumArr)  // ["1111011", "111"]

将小数部分转换为十进制数
- 取出小数部分
- 将小数部分的每位取出
- 将取出的每位分别转换为十进制数
- 将转换之后的各个十进制数相加，得到由整个二进制小数部分转换成的十进制数

const binaryFloatPartStr = binaryFloatNumArr[1]  //  "111"
const binaryFloatPartArr = binaryFloatPartStr.split("")  //  ["1", "1", "1"]

/**
* 将 binaryFloatPartArr 数组中的每项转换为对应的小数部分的十进制数
* @param decimalArray 二进制小数部分中由小数各位组成的数组
*/
function eachBinaryFloatPartToDecimal (binaryFloatPartArr) {
    return binaryFloatPartArr.map((currentValue, index) => {
        return Number(currentValue) * Math.pow(2, (-(index + 1)))
    })
}

const eachDecimalFloatPartNum = eachBinaryFloatPartToDecimal(["1", "1", "1"])
console.log(eachDecimalFloatPartNum)  // [0.5, 0.25, 0.125]

/**
* 将 binaryFloatPartArr 数组中的每项转换为对应的小数部分的十进制数
* @param decimalArray 二进制小数部分中由小数各位组成的数组
*/
const deciamlFloatPartNum = eachDecimalFloatPartNum.reduce((accumulator, currentValue) => {return accumulator + currentValue})
console.log()  // 0.875

将整个二进制小数转换为十进制数的程序为：

ps：将下面程序复制到控制台可直接运行

/**
* 将二进制小数部分转换为十进制数
* @param binaryFloatPartArr 二进制小数部分中由小数各位组成的数组
*/
function eachBinaryFloatPartToDecimal(binaryFloatPartArr) {
    return binaryFloatPartArr.map((currentValue, index) => {
        return Number(currentValue) * Math.pow(2, (-(index + 1)))
    })
}

/**
* 将二进制小数（包含整数部分和小数部分）转换为十进制数
* @param binaryNum 二进制数（可能是整数，也可能是小数）
*/
function binaryFloatToDecimal(binaryNum) {
    // 如果该二进制只有整数部分则直接用 parseInt(string, radix) 处理
    if (Number.isInteger(binaryNum)) {
        return parseInt(binaryNum, 2)
    } else {
        const binaryFloatNumArr = binaryNum.toString().split(".")

        // 将二进制整数转换为十进制数
        const binaryIntParStr = binaryFloatNumArr[0]
        const decimalIntPartNum = parseInt(binaryIntParStr, 2)

        // 将二进制小数部分转换为十进制数
        const binaryFloatPartArr = binaryFloatNumArr[1].split("")
        const eachDecimalFloatPartNum = eachBinaryFloatPartToDecimal(binaryFloatPartArr)
        const deciamlFloatPartNum = eachDecimalFloatPartNum.reduce((accumulator, currentValue) => { return accumulator + currentValue })
        return decimalIntPartNum + deciamlFloatPartNum
    }
}

console.log(binaryFloatToDecimal(1111011.111))  // 123.875
console.log(binaryFloatToDecimal(1111011))  // 123
console.log(binaryFloatToDecimal(0.111))  // 0.875