使用Python将二进制字符串转换为整数列表

Question

我刚开始学Python。以下是我想做的事情：

1. 把一个很长的二进制字符串切分成每组三位的块。
2. 把每个“块”存储到一个叫做row的列表里。
3. 把每个二进制块转换成一个数字（范围是0到7）。
4. 把转换后的数字列表存储到一个新的列表叫做numbers里。

这是我目前的进展：

def traverse(R):
        x = 0
        while x < (len(R) - 3):
            row = R[x] + R[x+1] + R[x+2]
            ???

谢谢你的帮助！我非常感激。

Answer 1

这样做不是更简单吗：

（我想要一个包含整数29的变量的高3位的数组）

先格式化你的变量和数组

a = ''

b = []

我从这个论坛的一个很好的例子中学来的，它把整数29格式化成5位二进制数，也就是从第0位到第4位，然后把这些位的字符串放到字符串变量"a"里。[编辑] 需要把格式从0:5b改成0:05b，这样当整数小于7时就能补零。

a = '{0:05b}'.format(29)

看看你的字符串变量

a

'11101'

把你的字符串分割成一个数组

b[0:3] = a[0:3]

这正是我想要的。

b

['1', '1', '1']

Answer 2

我假设你所说的“二进制字符串”其实是指一个普通的字符串（也就是文本），里面的内容全是‘0’或‘1’。

关于第1点和第2点，

row = [thestring[i:i+3] for i in xrange(0, len(thestring), 3)]

当然，如果len(thestring)不是3的整倍数，最后的部分长度只会是1或2个字符，这是不可避免的;-).

对于第3点和第4点，我建议你建立一个辅助的临时字典来存储数据：

aux = {}
for x in range(8):
  s = format(x, 'b')
  aux[s] = x
  aux[('00'+s)[-3:]] = x

这样第3点和第4点就变成了：

numbers = [aux[x] for x in row]

这个字典查找应该比每次动态转换每个条目要快得多。

编辑：有人建议我解释一下为什么我对每个x的值在aux中做了两个条目。原因是s的长度可以是1到3个字符，对于短的长度我确实想要两个条目——一个是s本身（因为我提到过row中的最后一项可能短于3个字符...），另一个是用0填充到3个字符的长度。

子表达式('00'+s)[-3:]的作用是计算“用‘0’填充到3个字符长度的”，通过取字符串中最后3个字符（这就是[-3:]切片的部分），而这个字符串是通过在s前面加上‘00’得到的（这就是'00'+s的部分）。如果s已经是3个字符长，那么整个子表达式就等于s，所以对aux的这个条目的赋值是多余的，但也没什么坏处，因此我觉得不检查更简单（加上if len(s)<3:也是可以的，这只是个人喜好;-）。

还有其他方法（比如在需要时再次格式化x），但这并不是代码的关键部分（毕竟它只执行8次来构建辅助的“查找表”；-），所以我没有太关注这个。

...我也没有进行单元测试，所以在某个不明显的边缘情况下有个bug。你能发现吗...?

假设row的最后一个条目是'01'：在我上面的代码构建aux后，那个键将不会出现在aux中（1和001会存在，但这并不能让人感到安慰;-）。在上面的代码中，我使用了原始的s，'1'，以及填充到三位的版本'001'，但中间的长度为2的填充版本，哎呀，被忽略了;-）。

所以，这里有一个正确的方法来做这件事...：

aux = {}
for x in range(8):
  s = format(x, 'b')
  aux[s] = x
  while len(s) < 3:
    s = '0' + s
    aux[s] = x

...毫无疑问，这个方法更简单、更明显，但更重要的是，它是正确的;-).

Answer 3

像这样应该可以实现：

s = "110101001"
numbers = [int(s[i:i+3], 2) for i in range(0, len(s), 3)]
print numbers

输出结果是：

[6, 5, 1]

一步一步来分析，首先：

>>> range(0, len(s), 3)
[0, 3, 6]

range() 函数会生成一个从 0 开始，到小于最大值 len(s) 的整数列表，步长为 3。

>>> [s[i:i+3] for i in range(0, len(s), 3)]
["110", "101", "001"]

这是一个列表推导式，它会对上面范围内的每个 i 计算 s[i:i+3]。这里的 s[i:i+3] 是一个切片，用来选择一个子字符串。最后：

>>> [int(s[i:i+3], 2) for i in range(0, len(s), 3)]
[6, 5, 1]

int(..., 2) 函数将二进制（基数为 2，第二个参数）转换为整数。

请注意，上面的代码可能无法正确处理一些错误情况，比如输入字符串的长度不是 3 的倍数。