Program to Convert Hexa-Decimal Number to its Equivalent BCD in Java

给定一个十六进制数 N，将该数转换为其对应的二进制编码的十进制数是任务。

示例 1

输入

String str = "2A3"

输出

等效的 BCD 是 0010 1010 0011

解释

2 的二进制是：0010

A 的二进制是：1010

3 的二进制是：0011

因此，等效的 BCD 是 0010 1010 0011。

示例 2

输入

String str = "F4C"

输出

等效的 BCD 是 1111 0100 1100

解释

F 的二进制是：1111

4 的二进制是：0100

C 的二进制是：1100

因此，等效的 BCD 是 1111 0100 1100。

示例 3

输入

String str = "B7D"

输出

等效的 BCD 是 1011 0111 1101

解释

B 的二进制是：1011

7 的二进制是：0111

D 的二进制是：1101

因此，等效的 BCD 是 1011 0111 1101。

朴素方法

为了生成十六进制字符串的 BCD 等效值，代码会遍历每个字符，并使用 ASCII 值比较来确定字符串是字母还是数字。字母通过减去其 ASCII 值 55 来修改，而数字则直接转换为二进制。String.format 用于将每个字符的二进制表示格式化为 4 位并用零填充。由于 StringBuilder 的存在，二进制字符串可以高效地连接起来。为了确保清晰度和符合所需的输出格式，最终的 BCD 结果经过修剪并以有条理的方式打印。

算法

步骤 1：创建一个 StringBuilder 对象 Result 来存储最终的 BCD 表示。

步骤 2：对于字符串 str 中的每个字符

步骤 2.1：验证字符（'0' 到 '9'）是否为数字。

步骤 2.1.1：使用 Integer.toBinaryString((int) char - '0') 将字符转换为其二进制对应项。

步骤 2.2：如果字符是字母（'A' 到 'F'），则

步骤 2.2.1：使用 Integer.toBinaryString((int) char - 55) 将字符转换为其二进制对应项。

步骤 3：使用 String.format("%4s", res).Replace(' ', '0') 确保每个二进制值都有四位，并用前导零填充。

步骤 4：在每个 4 位二进制值之间添加一个空格，并将其附加到 Result 字符串。

步骤 5：添加必要的格式并删除任何多余的空格后，打印完成的 BCD 表示。

实施

输出

 
Therefore, the equivalent BCD is 0010 1010 0011.   

复杂度分析

上述代码的时间复杂度为 O(N)，空间复杂度为 O(N)。

方法：使用字符串切片

该代码将十六进制字符串转换为其二进制编码的十进制 (BCD) 对应项，它单独处理每个字符。使用 Character.digit 将十六进制字符转换为其整数值后，它使用 Integer.toBinaryString 获取该字符的二进制等效值。使用 String.format 将每个二进制值填充到四位以确保一致性。此 方法 可确保每个十六进制数字准确地映射到其 4 位二进制等效值。

算法

步骤 1：在名为 bcd 的空字符串 变量 中创建二进制编码的十进制表示。

步骤 2：应用 for 循环 遍历提供的十六进制数中的每个字符。

步骤 3：使用基数为 16 的 int() 函数将字符转换为其相应的 整数 值。

步骤 4：使用 bin() 函数将整数值转换为其二进制等效值。这将产生一个二进制数字字符串，前面带有“0b”。

步骤 5：使用字符串切片 ([2:]) 删除二进制字符串中的“0b”前缀。

步骤 6：使用 zfill() 方法对二进制字符串进行零填充，以确保其有四位数字。

步骤 7：将零填充的二进制字符串添加到 bcd 变量中。

步骤 8：在遍历提供的十六进制数中的每个字符后，返回最终的 bcd 字符串。

实施

输出

 
Therefore, the equivalent BCD is 0010 1010 0011.   

方法：使用查找表方法

该代码使用 HashMap 作为查找表，将十六进制字符（'0'-'F'）映射到其相应的 4 位 BCD 二进制对应项。为了有效地构建字符串，它遍历输入的十六进制字符串，为每个字符提取映射的二进制值，并将其附加到 StringBuilder。通过使用 StringBuilder 来构建最终的 BCD 表示，确保了性能优化。之后，将单个 BCD 字符串作为结果返回。

实施

输出

 
Therefore, the equivalent BCD is 001010100011