JS十进制转二进制的多种实现方法

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@小白创作中心

JS十进制转二进制的多种实现方法

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/2405970

JavaScript中将十进制转换为二进制的方法有多种：使用内置方法、手动算法实现、利用位运算等。其中，最常用的是使用内置方法toString(2)和手动实现方法。以下将详细介绍这些方法的实现。

一、使用内置方法

JavaScript提供了一种简便的方法来将十进制转换为二进制，即通过toString方法。toString方法可以接受一个参数，这个参数表示进制数。要将十进制数转换为二进制数，只需将参数设置为2即可。

let decimalNumber = 10;
let binaryString = decimalNumber.toString(2);  
console.log(binaryString); // 输出：1010

核心优势：简单易用、代码简洁

详细描述：toString方法是JavaScript内置的一个字符串转换方法，当我们传入2作为参数时，表示我们希望将数字转换为二进制表示形式。这种方法非常简洁，适合大多数情况下的使用，不需要手动计算。

二、手动实现转换算法

有时候，为了更好地理解二进制转换的过程，我们可能需要手动实现转换算法。这可以帮助我们深入理解数字的二进制表示。

function decimalToBinary(decimal) {
    let binary = '';  
    while (decimal > 0) {  
        binary = (decimal % 2) + binary;  
        decimal = Math.floor(decimal / 2);  
    }  
    return binary || '0';  
}  

let decimalNumber = 10;  
let binaryString = decimalToBinary(decimalNumber);  
console.log(binaryString); // 输出：1010

核心优势：深入理解转换过程、适合教学

详细描述：这个手动实现的方法利用了除以2取余数的方式，将十进制数逐步转换为二进制数。每次将余数添加到结果字符串的前面，并将十进制数除以2取整，直到数字变为0为止。这种方法适合教学，能帮助学习者更好地理解二进制转换的原理。

三、利用位运算

除了上述两种方法，我们还可以利用位运算来进行十进制到二进制的转换。位运算可以更直接地操作二进制位。

function decimalToBinary(decimal) {
    let binary = '';  
    for (let i = 31; i >= 0; i--) {  
        binary += (decimal & (1 << i)) ? '1' : '0';  
    }  
    return binary.replace(/^0+/, '') || '0';  
}  

let decimalNumber = 10;  
let binaryString = decimalToBinary(decimalNumber);  
console.log(binaryString); // 输出：1010

核心优势：高效、适合大数运算

详细描述：这个方法利用了位运算符，通过逐位检测来构建二进制字符串。1 << i表示将1左移i位，然后通过&操作符与十进制数进行按位与操作，判断对应位是否为1。这种方法在处理大数时具有更高的效率。

四、处理特殊情况

在实际应用中，我们可能会遇到一些特殊情况，比如输入为负数或者非整数时的处理。我们需要确保代码能够正确处理这些情况。

1、处理负数

JavaScript中的负数在转换为二进制时，通常使用补码表示。我们可以先将负数转换为正数的二进制，然后进行补码操作。

function decimalToBinary(decimal) {
    if (decimal === 0) return '0';  
    if (decimal < 0) return '-' + decimalToBinary(-decimal);  
    let binary = '';  
    while (decimal > 0) {  
        binary = (decimal % 2) + binary;  
        decimal = Math.floor(decimal / 2);  
    }  
    return binary;  
}  

let decimalNumber = -10;  
let binaryString = decimalToBinary(decimalNumber);  
console.log(binaryString); // 输出：-1010

核心优势：全面处理特殊情况、代码鲁棒性强

详细描述：这个方法首先处理了负数的情况，通过判断十进制数是否小于0，如果是负数，则将其转换为正数进行二进制转换，然后在结果前加上负号。这种方法确保了代码的鲁棒性，能够正确处理各种输入情况。

2、处理非整数

对于非整数的小数部分，我们可以通过乘法和取整的方法来进行二进制转换。

function decimalToBinary(decimal) {
    let integerPart = Math.floor(decimal);  
    let fractionalPart = decimal - integerPart;  
    let binaryInteger = '';  
    while (integerPart > 0) {  
        binaryInteger = (integerPart % 2) + binaryInteger;  
        integerPart = Math.floor(integerPart / 2);  
    }  
    binaryInteger = binaryInteger || '0';  
    let binaryFraction = '';  
    while (fractionalPart > 0) {  
        fractionalPart *= 2;  
        if (fractionalPart >= 1) {  
            binaryFraction += '1';  
            fractionalPart -= 1;  
        } else {  
            binaryFraction += '0';  
        }  
    }  
    return binaryFraction ? binaryInteger + '.' + binaryFraction : binaryInteger;  
}  

let decimalNumber = 10.625;  
let binaryString = decimalToBinary(decimalNumber);  
console.log(binaryString); // 输出：1010.101

核心优势：全面处理浮点数、适合精确计算

详细描述：这个方法通过将十进制数分为整数部分和小数部分，分别进行二进制转换。对于小数部分，通过不断乘以2并取整的方法，将其转换为二进制表示。这种方法适合需要精确计算的场景，确保了浮点数转换的正确性。