我写了一个程序，用十六进制生成圆周率的数字。每隔一段时间，在基准值时，我都想将我的十六进制值转换为十进制值，并将其保存到文件中。目前，我正在使用BigDecimal来计算以下代码：
private static String toDecimal(String hex) {
String rawHex = hex.replace(".", "");
BigDecimal base = new BigDecimal(new BigInteger(rawHex, 16));
BigDecimal factor = new BigDecimal(BigInteger.valueOf(16).pow(rawHex.length() - 1));
BigDecimal value = base.divide(factor);
return value.toPlainString().substring(0, hex.length());
}
请注意，此方法仅适用于积分部分中包含一位数字的十六进制值(包括pi(，不要复制和粘贴此值以供一般使用。
因此，这个代码运行良好，但对于最新的基准测试，250万个数字，转换需要11.3个小时才能完成。
有没有更快的手动方法？
我试着把第一位小数除以16，第二位小数除以16^2，等等，但这很快就会失控。也许是某种将数字位移回以保持除数较低的方法？但可能需要处理n+1、n+2、n+3等数字，以获得n的正确值。
首先，我认为函数toDecimal是错误的，因为它没有正确转换输入".1a"(它关闭了16倍(，并为输入".800"抛出了一个异常。第三行应该是：
BigDecimal factor = new BigDecimal(BigInteger.valueOf(16).pow(rawHex.length()));
异常来自：
return value.toPlainString().substring(0, hex.length());
转换后的值可能比输入值短，您会得到一个java.lang.StringIndexOutOfBoundsException。
继续：
事实上，我没有将此与您当前的方法进行比较；我只是把它作为"；思考的食物"在这里，我正在做乘法，因为孩子在学校里被教导要做乘法，在你的情况下，我们有一个大循环，只产生一个数字。但是，如果你能以某种方式调整它以使用BigDecimal(不清楚你会怎么做(，它可能会比你目前的方法更快(真正需要的是BigHexadecimal类(
可以观察到，可以使用乘法将分数从一个基数转换为另一个基数。在这种情况下，我们有以下十六进制分数(我们可以忽略整数部分，在转换pi时为3(：
.h1h2h3h4。。。hn
其中hn是第n个十六进制"；"半字节"；。
我们希望将以上内容转换为以下小数：
.d1。。。dn
其中dn是第n个十进制数字。
如果我们把这两个量都乘以10，我们就会得到：
h'1.h'<2>h'3h'4。。。h'n
素数(`(表示在乘法之后我们有全新的十六进制半字节值。
和
d1.d2d3d4。。。dn
乘以10只会将小数向左移动一位。
我们必须注意，小数点左边的量必须相等，即d1=h'1。因此，我们反复将十六进制分数乘以10，每次都将整数部分作为下一个十进制数字进行转换。我们重复这个过程，直到我们新的十六进制分数变为0，或者产生了任意数量的十进制数字：
参见Java演示
class Test {
private static String toDecimal(String hex, int numberDigits) {
/* converts a string such as "13.1a" in base 16 to "19.1015625" in base 10 */
int index = hex.indexOf('.');
assert index != -1;
StringBuilder decimal = new StringBuilder((index == 0) ? "" : String.valueOf(Integer.parseInt(hex.substring(0, index), 16)));
decimal.append('.');
int l = hex.length() - index - 1;
assert l >= 1;
int firstIndex = index + 1;
int hexDigits[] = new int[l];
for (int i = 0; i < l; i++) {
hexDigits[i] = Integer.parseInt(hex.substring(i + firstIndex, i + firstIndex + 1), 16);
}
while (numberDigits != 0 && l != 0) {
int carry = 0;
boolean allZeroes = true;
for (int i = l - 1; i >= 0; i--) {
int value = hexDigits[i] * 10 + carry;
if (value == 0 && allZeroes) {
l = i;
}
else {
allZeroes = false;
carry = (int)(value / 16);
hexDigits[i] = value % 16;
}
}
numberDigits--;
if (carry != 0 || (numberDigits != 0 && l != 0))
decimal.append("0123456789".charAt(carry));
}
return decimal.toString();
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(toDecimal("13.1a", 15));
System.out.println(toDecimal("13.8", 15));
System.out.println(toDecimal("13.1234", 15));
}
}
打印：
19.1015625
19.5
19.07110595703125
感谢@Booboo为您提供了这个问题的解决方案。我对他的代码做了一点改进，所以它应该在任何情况下都能工作。我想把它张贴在这里，以供未来的访客使用。
/**
* Converts a hex number string to a decimal number string.
*
* @param hex The hex number string.
* @param accuracy The number of decimal places to return in the decimal number string.
* @return The decimal number string.
*/
public static String hexToDecimal(String hex, int accuracy) {
if (!hex.matches("[0-9A-Fa-f.\-]+") || (accuracy < 0)) {
return "";
}
boolean negative = hex.startsWith("-");
hex = hex.replaceAll("^-", "");
String integral = hex.contains(".") ? hex.substring(0, hex.indexOf(".")) : hex;
String fraction = hex.contains(".") ? hex.substring(hex.indexOf(".") + 1) : "";
if (integral.contains("-") || fraction.contains(".") || fraction.contains("-")) {
return "";
}
StringBuilder decimal = new StringBuilder();
decimal.append(negative ? "-" : "");
decimal.append(integral.isEmpty() ? "0" : new BigDecimal(new BigInteger(integral, 16)).toPlainString());
if (fraction.isEmpty() || (accuracy == 0)) {
return decimal.toString();
}
decimal.append(".");
int numberDigits = accuracy;
int length = Math.min(fraction.length(), numberDigits);
int[] hexDigits = new int[numberDigits];
Arrays.fill(hexDigits, 0);
IntStream.range(0, length).boxed().parallel().forEach(i -> hexDigits[i] = Integer.parseInt(String.valueOf(fraction.charAt(i)), 16));
while ((numberDigits != 0)) {
int carry = 0;
for (int i = length - 1; i >= 0; i--) {
int value = hexDigits[i] * 10 + carry;
carry = value / 16;
hexDigits[i] = value % 16;
}
decimal.append(carry);
numberDigits--;
}
return decimal.toString();
}
/**
* Converts a hex number string to a decimal number string.
*
* @param hex The hex number string.
* @return The decimal number string.
* @see #hexToDecimal(String, int)
*/
public static String hexToDecimal(String hex) {
String fraction = hex.contains(".") ? hex.substring(hex.indexOf(".") + 1) : "";
return hexToDecimal(hex, fraction.length());
}
public static void main(String[] args) {
//integer
Assert.assertEquals("0", hexToDecimal("0"));
Assert.assertEquals("1", hexToDecimal("1"));
Assert.assertEquals("9", hexToDecimal("9"));
Assert.assertEquals("15", hexToDecimal("F"));
Assert.assertEquals("242", hexToDecimal("F2"));
Assert.assertEquals("33190", hexToDecimal("81A6"));
Assert.assertEquals("256", hexToDecimal("100"));
Assert.assertEquals("1048576", hexToDecimal("100000"));
Assert.assertEquals("5191557193152165532727847676938654", hexToDecimal("FFF6AA0322BC458D5D11A632099E"));
Assert.assertEquals("282886881332428154466487121231991859970997056152877088222", hexToDecimal("B897A12C89896321C454A7DD9E150233CBB87A9F0233DDE"));
Assert.assertEquals("-256", hexToDecimal("-100"));
Assert.assertEquals("-144147542", hexToDecimal("-8978456"));
Assert.assertEquals("-332651442596728389665499138728075237402", hexToDecimal("-FA42566214321CC67445D58EE874981A"));
Assert.assertEquals("33190", hexToDecimal("81a6"));
//decimal
Assert.assertEquals("0.10", hexToDecimal("0.1a"));
Assert.assertEquals("0.5", hexToDecimal("0.8"));
Assert.assertEquals("0.0711", hexToDecimal("0.1234"));
Assert.assertEquals("0.528966901", hexToDecimal("0.876A5FF4A"));
Assert.assertEquals("-0.528966901", hexToDecimal("-0.876A5FF4A"));
Assert.assertEquals("-0.00000000", hexToDecimal("-0.00000001"));
Assert.assertEquals("-0.62067648792835838863907521427468", hexToDecimal("-0.9EE4A7810C666FF7453D06A44621030E"));
Assert.assertEquals("0.528966901", hexToDecimal("0.876a5ff4a"));
Assert.assertEquals("0.528966901", hexToDecimal(".876a5ff4a"));
Assert.assertEquals("-0.528966901", hexToDecimal("-.876a5ff4a"));
//combined
Assert.assertEquals("15.33693", hexToDecimal("F.56412"));
Assert.assertEquals("17220744.33934412", hexToDecimal("106C488.56DF41A2"));
Assert.assertEquals("282886881332428154466487121231991859970997056152877088222.62067648792835838863907521427468", hexToDecimal("B897A12C89896321C454A7DD9E150233CBB87A9F0233DDE.9EE4A7810C666FF7453D06A44621030E"));
Assert.assertEquals("-17220744.33934412", hexToDecimal("-106C488.56DF41A2"));
Assert.assertEquals("-282886881332428154466487121231991859970997056152877088222.62067648792835838863907521427468", hexToDecimal("-B897A12C89896321C454A7DD9E150233CBB87A9F0233DDE.9EE4A7810C666FF7453D06A44621030E"));
Assert.assertEquals("-17220744.33934412", hexToDecimal("-106c488.56df41a2"));
Assert.assertEquals("3.14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899862803482534211706798214808", hexToDecimal("3.243F6A8885A308D313198A2E03707344A4093822299F31D0082EFA98EC4E6C89452821E638D01377BE5466CF34E90C6CC0AC29B7C97"));
//accuracy
Assert.assertEquals("-0.00000", hexToDecimal("-0.00000001", 5));
Assert.assertEquals("-0.000000000232830", hexToDecimal("-0.00000001", 15));
Assert.assertEquals("-0", hexToDecimal("-0.00000001", 0));
Assert.assertEquals("282886881332428154466487121231991859970997056152877088222.5", hexToDecimal("B897A12C89896321C454A7DD9E150233CBB87A9F0233DDE.9EE4A7810C666FF7453D06A44621030E", 1));
Assert.assertEquals("3.14", hexToDecimal("3.243F6A8885A308D313198A2E03707344A4093822299F31D0082EFA98EC4E6C89452821E638D01377BE5466CF34E90C6CC0AC29B7C97", 2));
Assert.assertEquals("3.1415926535", hexToDecimal("3.243F6A8885A308D313198A2E03707344A4093822299F31D0082EFA98EC4E6C89452821E638D01377BE5466CF34E90C6CC0AC29B7C97", 10));
Assert.assertEquals("3.1415926535897932384626433", hexToDecimal("3.243F6A8885A308D313198A2E03707344A4093822299F31D0082EFA98EC4E6C89452821E638D01377BE5466CF34E90C6CC0AC29B7C97", 25));
//invalid
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("0.00000.001"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("0.00000-001"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("156-081.00000001"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("hello"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("9g"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("9G"));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("546.FDA", -1));
Assert.assertEquals("", hexToDecimal("546.FDA", -999));
}