二进制反码转换问题

题目描述

小C在学习二进制运算，他了解到每个非负整数都有其二进制表示。例如，整数 5 可以被表示为二进制 "101"，整数 11 可以被表示为二进制 "1011"，并且除了 N = 0 外，任何二进制表示中都不含前导零。 二进制的反码表示是将每个 1 变为 0，每个 0 变为 1。例如，二进制数 "101" 的二进制反码为 "010"。现在小C想知道，给定一个十进制数 N，它的二进制反码对应的十进制数是多少。 首先，我们需要理解如何将一个十进制数转换为二进制，然后对其进行反码操作，最后将反码结果转换回十进制。

解题思路

1. 转换为二进制：将给定的十进制数 N 转换为二进制字符串。
2. 反码操作：对二进制字符串进行反码操作，即将 1 变为 0，将 0 变为 1。
3. 转换回十进制：将反码后的二进制字符串转换回十进制数。

代码提示

我们可以使用 Python 的内置函数来完成这些操作。以下是代码的框架：

def solution(N: int) -> int:
    # 将十进制数转换为二进制字符串
    binary_str = bin(N)[2:]  # 使用 bin() 函数，并去掉前缀 '0b'
    
    # 对二进制字符串进行反码操作
    inverted_binary_str = ''.join('1' if bit == '0' else '0' for bit in binary_str)
    
    # 将反码后的二进制字符串转换回十进制数
    result = int(inverted_binary_str, 2)  # 使用 int() 函数，指定基数为 2
    
    return result

if __name__ == '__main__':
    print(solution(N=5) == 2)
    print(solution(N=10) == 5)
    print(solution(N=0) == 1)

关键步骤解释

1. bin(N)[2:]：将 N 转换为二进制字符串，并去掉前缀 '0b'。
2. ''.join('1' if bit == '0' else '0' for bit in binary_str)：对二进制字符串进行反码操作。
3. int(inverted_binary_str, 2)：将反码后的二进制字符串转换回十进制数。

在 Python 中，可以使用内置的 bin() 函数将十进制数转换为二进制表示。bin() 函数返回一个字符串，该字符串表示给定整数的二进制形式，并且以 '0b' 开头。

示例

decimal_number = 5
binary_representation = bin(decimal_number)
print(binary_representation)  # 输出: '0b101'

去掉前缀 '0b'

如果你不需要二进制字符串的前缀 '0b'，可以通过切片操作去掉它：

decimal_number = 5
binary_representation = bin(decimal_number)[2:]
print(binary_representation)  # 输出: '101'

总结

• 使用 bin() 函数将十进制数转换为二进制字符串。
• 使用切片操作 [2:] 去掉二进制字符串的前缀 '0b'。

希望这能帮助你理解如何在 Python 中将十进制数转换为二进制表示。