（Java）将二进制数转换为字符串时指定位数（长度）？答案

【问题标题】：(Java) Specify number of bits (length) when converting binary number to string?（Java）将二进制数转换为字符串时指定位数（长度）？
【发布时间】：2010-10-12 04:03:02
【问题描述】：

我正在尝试将数字作为二进制字符串存储在数组中，但我需要指定将其存储为多少位。

例如，如果我需要用两位存储 0，我需要一个字符串“00”。或者 1010 有 6 位所以“001010”。

谁能帮忙？

编辑：谢谢大家，因为我一般在数学/编程方面都很垃圾，所以我选择了最简单的解决方案，即 David 的解决方案。比如：

binaryString.append(Integer.toBinaryString(binaryNumber));
for(int n=binaryString.length(); n<numberOfBits; n++) {
                        binaryString.insert(0, "0");
}

它似乎工作得很好，所以除非它效率很低，否则我会用它。

【问题讨论】：

这不适用于负数和大于 2^31 的数字，因为它们不适合 Java 整数。 BigInteger 自动调整用于存储值的位数。您仍然可以使用填充方法在前面插入 0。
对不起，我不知道标记接受的事情。感谢费尔南多的提醒，但我认为对于任何负数或任何大于 2^16 的数字都不需要这样做，所以我想这应该没问题。无论如何，我会看看 BigInteger。

标签： java binary

【解决方案1】：

使用Integer.toBinaryString()，然后检查字符串长度，并在其前面添加所需数量的零以达到所需长度。

【讨论】：

String.format("%08d", Integer.valueOf(Integer.toBinaryString(my_integer)))
我知道这是一个迟到的回复，但值得注意的是@Logic1 给出的“提示”可能会导致问题。如果你有一个足够大的整数，这将导致溢出，并给你意想不到的结果。我要使用的单行代码是： String.format("%32s", Integer.toBinaryString(flagValue.getIntValue())).replace(' ', '0')

【解决方案2】：

忘记自制解决方案。请改用标准BigInteger。您可以指定位数，然后使用 toString(int radix) 方法来恢复您需要的内容（我假设您需要 radix=2）。

编辑：我会将位控制权留给 BigInteger。该对象将在内部调整其位缓冲区的大小以适应新的数字维度。此外，可以通过此对象执行算术运算（您不必实现二进制加法器/乘法器等）。这是一个基本的例子：

package test;

import java.math.BigInteger;

public class TestBigInteger
{
    public static void main(String[] args)
    {
        String value = "1010";
        BigInteger bi = new BigInteger(value,2);
        // Arithmetic operations
        System.out.println("Output: " + bi.toString(2));
        bi = bi.add(bi); // 10 + 10
        System.out.println("Output: " + bi.toString(2));
        bi = bi.multiply(bi); // 20 * 20
        System.out.println("Output: " + bi.toString(2));

        /*
         * Padded to the next event number of bits
         */
        System.out.println("Padded Output: " + pad(bi.toString(2), bi.bitLength() + bi.bitLength() % 2));
    }

    static String pad(String s, int numDigits)
    {
        StringBuffer sb = new StringBuffer(s);
        int numZeros = numDigits - s.length();
        while(numZeros-- > 0) { 
            sb.insert(0, "0");
        }
        return sb.toString();
    }
}

【讨论】：

【解决方案3】：

这是一个常见的家庭作业问题。您可以编写一个很酷的循环来计算 2 的最小幂 >= 您的目标数 n。

因为它是 2 的幂，所以以 2 为底的对数就是位数。但是 Java math 库只提供自然对数。

math.log( n ) / math.log(2.0)

是位数。

【讨论】：

【解决方案4】：

更简单：

String binAddr = Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(hexAddr, 16));  
String.format("%032", new BigInteger(binAddr));

这里的想法是暂时将字符串解析为十进制数（恰好由所有 1 和 0 组成），然后使用 String.format()。

请注意，您基本上必须使用 BigInteger，因为如果您尝试使用 Integer.fromString() 或 Long.fromString()，二进制字符串会很快溢出 Integer 和 Long 导致 NumberFormatExceptions。

【讨论】：

【解决方案5】：

试试这个：

String binaryString = String.format("%"+Integer.toString(size)+"s",Integer.toBinaryString(19)).replace(" ","0");

其中 size 可以是用户想要的任何数字

【讨论】：

【解决方案6】：

这是int 值的简单解决方案；应该很明显如何将其扩展到例如字节等。

public static String bitString(int i, int len) {
    len = Math.min(32, Math.max(len, 1));
    char[] cs = new char[len];
    for (int j = len - 1, b = 1; 0 <= j; --j, b <<= 1) {
        cs[j] = ((i & b) == 0) ? '0' : '1';
    }
    return new String(cs);
}

这是一组示例测试用例的输出：

  0   1                                0                                0
  0  -1                                0                                0
  0  40 00000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000
 13   1                                1                                1
 13   2                               01                               01
 13   3                              101                              101
 13   4                             1101                             1101
 13   5                            01101                            01101
-13   1                                1                                1
-13   2                               11                               11
-13   3                              011                              011
-13   4                             0011                             0011
-13   5                            10011                            10011
-13  -1                                1                                1
-13  40 11111111111111111111111111110011 11111111111111111111111111110011

当然，您需要自己使长度参数足以表示整个值。

【讨论】：

【解决方案7】：

import java.util.BitSet;

public class StringifyByte {

    public static void main(String[] args) {
        byte myByte = (byte) 0x00;
        int length = 2;
        System.out.println("myByte: 0x" + String.valueOf(myByte));
        System.out.println("bitString: " + stringifyByte(myByte, length));

        myByte = (byte) 0x0a;
        length = 6;
        System.out.println("myByte: 0x" + String.valueOf(myByte));
        System.out.println("bitString: " + stringifyByte(myByte, length));
    }

    public static String stringifyByte(byte b, int len) {
        StringBuffer bitStr = new StringBuffer(len);
        BitSet bits = new BitSet(len);
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
           bits.set (i, (b & 1) == 1);
           if (bits.get(i)) bitStr.append("1"); else bitStr.append("0");
           b >>= 1;
        }
        return reverseIt(bitStr.toString());
    }

    public static String reverseIt(String source) {
        int i, len = source.length();
        StringBuffer dest = new StringBuffer(len);

        for (i = (len - 1); i >= 0; i--)
           dest.append(source.charAt(i));
        return dest.toString();
    }
}

输出：

myByte: 0x0
bitString: 00
myByte: 0x10
bitString: 001010

【讨论】：

【解决方案8】：

所以在这里你可以写你想要的长度而不是 8，它会相应地附加零。如果您提到的整数的长度超过了提到的数字的长度，那么它将不会附加任何零

String.format("%08d",1111);

输出：00001111

String.format("%02d",1111);

输出：1111

【讨论】：