如何将表示二进制分数的字符串转换为Python中的数字

Question

假设我们有一个表示二进制分数的字符串，例如：

".1"

作为十进制数，这是 0.5。在 Python 中有没有一种标准方法可以将此类字符串转换为数字类型（无论是二进制还是十进制并不重要）。

对于整数，解决方法很简单：

int("101", 2)
>>>5

int() 采用可选的第二个参数来提供基数，但 float() 没有。

我正在寻找与此功能等效（我认为）的东西：

def frac_bin_str_to_float(num):
    """Assuming num to be a string representing
    the fractional part of a binary number with
    no integer part, return num as a float."""
    result = 0
    ex = 2.0
    for c in num:
        if c == '1':
            result += 1/ex 
        ex *= 2
    return result

我认为可以满足我的要求，尽管我很可能错过了一些极端情况。

是否有在 Python 中执行此操作的内置或标准方法？

Answer 1

您可以使用Binary fractions 包。使用此包，您可以将二进制分数字符串转换为浮点数，反之亦然。

例子：

>>> from binary_fractions import Binary
>>> float(Binary("0.1"))
0.5
>>> str(Binary(0.5))
'0b0.1'

它有更多的辅助函数来操作二进制字符串，例如：shift、add、fill、to_exponential、invert...

PS：无耻插件，我是这个包的作者。

Answer 2

如果您将硬编码的“2”替换为该基数，您实际上可以概括 James 的代码以将其从任何数字系统转换。

def str2float(s, base=10):
    dot, f = s.find('.') + 1, int(s.replace('.', ''), base)
    return f / float(base)**(len(s) - dot) if dot else f

Answer 3

抑制点而不是在其上分裂是合理的，如下所示。这个 bin2float 函数（与上一个答案中的 parse_bin 不同）正确处理没有点的输入（除了在这种情况下返回整数而不是浮点数）。

例如，调用 bin2float('101101')、bin2float('.11101'), andbin2float('101101.11101')` 分别返回 45、0.90625、45.90625。

def bin2float (b):
    s, f = b.find('.')+1, int(b.replace('.',''), 2)
    return f/2.**(len(b)-s) if s else f

Answer 4

以下是表示相同算法的更短的方式：

def parse_bin(s):
    return int(s[1:], 2) / 2.**(len(s) - 1)

它假定字符串以点开头。如果您想要更通用的东西，以下内容将同时处理整数和小数部分：

def parse_bin(s):
    t = s.split('.')
    return int(t[0], 2) + int(t[1], 2) / 2.**len(t[1])

例如：

In [56]: parse_bin('10.11')
Out[56]: 2.75