进制转换算法 (C语言实现一个简单的二进制转换工具) ------- 算法笔记010

进制转换算法概念

其核心是利用栈的存储结构性质，进行数据的入栈出栈时的计算，让后将计算好的数据存入另一个栈内，最后再出栈输出。由于栈的先进后出特性，最后输出的顺序和输入的顺序是一样的。具体如上图。

栈的结构

#define ok 1
#define error 0
#define MAX_STACK_SIZE 10
#define SIZE 32
typedef int Status;
typedef char ElemType;typedef struct stack{ElemType *top;ElemType *base;int stackSize;
}Stack,*stackList; Status Pop(Stack *stack,ElemType *e){if(stack->top==stack->base)return error;stack->top--;*e=*(stack->top);*(stack->top)=0;return ok;
}Status Push(Stack *stack,ElemType e){if(stack->stackSize<=0){stack->top=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*MAX_STACK_SIZE);if(!stack->top)return error;}stack->stackSize=MAX_STACK_SIZE; * stack->top=e;* stack->top++;stack->stackSize--;return ok;
} Status initStack(Stack *stack){stack->base=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*MAX_STACK_SIZE);if(!stack->base)return error;int i;for(i=0;i<MAX_STACK_SIZE;i++)stack->base[i]=0;stack->top=stack->base;stack->stackSize=MAX_STACK_SIZE;return ok;}

上面的栈top,base是用指针的方式来实现的，具体的POP,PUSH代码，和初始化栈的initStack

转十进制

int toDecimal(Stack *stack){ElemType popData;//定义出栈数据缓冲区int sum=0;//总和int c=0; //位数while(Pop(stack,&popData)){int oper=popData-48;//栈中存放的是char类型数据，减去ascll码48是对应的数字sum+=oper*pow(2,c++);//相加}return sum;
}

转十六进制

//代码冗长，但思想不变。
//只不过多了一个4位判断，再转16进制的操作
ElemType * toHex(Stack *stack){ElemType popData;ElemType pop;Stack stack02;initStack(&stack02);int sum=0;int c=0;int count=0;ElemType tempData;ElemType *retData=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*SIZE); while(Pop(stack,&popData)){int oper=popData-48;sum+=oper*pow(2,c++);count++; //一个16进制位由4个二进制为构成，count用来判断是否已经pop出一个16进制位if(count==4){//当超过9时要用字母表示if(sum>9){sum=sum%9;switch(sum){case 1:tempData='a';break;case 2:tempData='b';break;case 3:tempData='c';break;case 4:tempData='d';break;case 5:tempData='e';break;case 6:tempData='f';  break;   }}else{tempData=48+sum; //48是字符0的ascll码}Push(&stack02,tempData); //将得到的一个16进制数入栈count=0; //count重新计数sum=0;c=0;    }}//计算剩下的不满四个位的二进制数，再一次pushif(sum!=0){tempData=48+sum;Push(&stack02,tempData);} int index=0;//将栈2中的数据依次弹出，保存在retData数组中，作为字符输出while(Pop(&stack02,&pop)){retData[index]=pop;index++;}retData[index]='\n';return retData;}

工程代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define ok 1
#define error 0
#define MAX_STACK_SIZE 10
#define SIZE 32
typedef int Status;
typedef char ElemType;typedef struct stack{ElemType *top;ElemType *base;int stackSize;
}Stack,*stackList; Status Pop(Stack *stack,ElemType *e){if(stack->top==stack->base)return error;stack->top--;*e=*(stack->top);*(stack->top)=0;return ok;
}Status Push(Stack *stack,ElemType e){if(stack->stackSize<=0){stack->top=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*MAX_STACK_SIZE);if(!stack->top)return error;}stack->stackSize=MAX_STACK_SIZE; * stack->top=e;* stack->top++;stack->stackSize--;return ok;
} Status initStack(Stack *stack){stack->base=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*MAX_STACK_SIZE);if(!stack->base)return error;int i;for(i=0;i<MAX_STACK_SIZE;i++)stack->base[i]=0;stack->top=stack->base;stack->stackSize=MAX_STACK_SIZE;return ok;}ElemType * toHex(Stack *stack){ElemType popData;ElemType pop;Stack stack02;initStack(&stack02);int sum=0;int c=0;int count=0;ElemType tempData;ElemType *retData=(ElemType *)malloc(sizeof(ElemType)*SIZE); while(Pop(stack,&popData)){int oper=popData-48;sum+=oper*pow(2,c++);count++; //一个16进制位由4个二进制为构成，count用来判断是否已经pop出一个16进制位if(count==4){//当超过9时要用字母表示if(sum>9){sum=sum%9;switch(sum){case 1:tempData='a';break;case 2:tempData='b';break;case 3:tempData='c';break;case 4:tempData='d';break;case 5:tempData='e';break;case 6:tempData='f';  break;   }}else{tempData=48+sum; //48是字符0的ascll码}Push(&stack02,tempData); //将得到的一个16进制数入栈count=0; //count重新计数sum=0;c=0;    }}//计算剩下的不满四个位的二进制数，再一次pushif(sum!=0){tempData=48+sum;Push(&stack02,tempData);} int index=0;//将栈2中的数据依次弹出，保存在retData数组中，作为字符输出while(Pop(&stack02,&pop)){retData[index]=pop;index++;}retData[index]='\n';return retData;}int toDecimal(Stack *stack){ElemType popData;int sum=0;int c=0;while(Pop(stack,&popData)){int oper=popData-48;sum+=oper*pow(2,c++);}return sum;
}void inputData(Stack *stack){char check;   initStack(stack);printf("输入一个二进制数(以#结束):"); scanf("%c",&check);while(check!='#'){Push(stack,check);scanf("%c",&check);     }getchar();}int main(int argc, char *argv[]) {int choice;printf("--------------------二进制转换工具----------------------\n\n");printf("作者：changlon\n");printf("时间: 2019-12/19\n\n");printf("--------------------------------------------------------\n");do{Stack stack;inputData(&stack);printf("请选择操作\n\n");printf("0.退出\n");printf("1.转十进制\n");printf("2.转十六进制\n\n");printf("选项:");int decimal;char *ret;scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:decimal=toDecimal(&stack);printf("%d\n\n",decimal);break;case 2:ret=toHex(&stack);printf("%s\n\n",ret);free(ret);break;    }}while(choice!=0);system("pause");return 0;
}

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