Python 中的二进制分数模式答案

【问题标题】：Patterns in Binary Fractions with PythonPython 中的二进制分数模式
【发布时间】：2015-02-16 01:50:02
【问题描述】：

研究模式识别需要识别有理数分数的二进制表示中的重复模式。 bin(2**24/n) 去除前导零，例如bin(2**24/11) -> 0b101110100010111010001 而不是 0b000101110100010111010001。前导零的数量当然是可变的。这里明显的模式是 0001011101...

我是一个 nubee，Python 仍在学习曲线上。有没有适合 Python 的方法来解决这个问题？

【问题讨论】：

嗯？ bin(2**24/3) 在 Python 2.x 上是 0b10101010101010101010101，在 Python 3.x 上是错误
您的解决方案是否需要使用 Python？如果没有，我可以推荐其他几种方法来做到这一点。顺便说一句，2^24/3 = 10101010101010101010101.(01)，其中 (01) 表示 01 永远重复。

标签： python binary numbers

【解决方案1】：

这可以通过字符串格式化来完成，在 2.6+ 中：

>>> '{0:024b}'.format(23)
'000000000000000000010111'

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您有比字符串格式所能提供的更高级的需求，您可能会发现bitstring 模块很有用。

>>> from bitstring import BitArray
>>> a = BitArray(24)          # 24 zero bits
>>> a.uint = 2**24/11         # set the unsigned integer propery
>>> a.bin                     # get the binary propery
'000101110100010111010001'

它永远不会切断前导零位，并且可以做一些其他有用的技巧

>>> a.uint /= 2
>>> a.bin
'000010111010001011101000'
>>> list(a.findall('0b1011'))
[4, 14]
>>> a *= 2     # concatenation
>>> a.bin
'000010111010001011101000000010111010001011101000'
>>> a.replace('0b00001', '0xe')
2              # 2 replacements made
>>> a.bin
'1110011101000101110100011100111010001011101000'

我不确定您的确切需求是什么，所以所有这些都可能是多余的，而且您可能不想在任何情况下使用外部库，但是 Python 对位数组的内置支持有点基本。

【讨论】：

这看起来很糟糕。我的方法更简单，但不是通用的。