Verständnisfrage zur Zahlenumwandlung (Dezimal-->Dual)

[Mr.Pink!]

Servus,

bin gerade dabei mir folgenden Code für ein Programm, das Dezimal- in Dualzahlen umwandeln soll, zu erarbeiten:

import java.util.Scanner;
public class Aufgabe_7 {
public static void main(String[] args) {
// Definition der und Ausgabevariable
long dualzahl = 0;
// Eingabe der Shortzahl
Scanner eingabe = new Scanner (System.in);
System.out.print("Bitte shortzahl eingeben
(zwischen -32768 und 32767): ");
short shortzahl = eingabe.nextShort();
System.out.println();
// Unterscheidung für positive und negative Zahlen
if (shortzahl >= 0) {
for (int i = 0; i < 16; i++) {
dualzahl = (long) (dualzahl + ((shortzahl % 2) *
Math.pow(10, i)));
shortzahl = (short) (shortzahl / 2);
}
} else {
shortzahl = (short) (shortzahl + 32768);
for (int j = 0; j < 16; j++) {
dualzahl = (long) (dualzahl + ((shortzahl % 2) *
Math.pow(10, j)));
shortzahl = (short) (shortzahl / 2);
}
dualzahl = (long) (dualzahl + Math.pow(10, 15));
}
// Ausgabe Dualzahl
System.out.println("Darstellung als Dualzahl: " +dualzahl);
}
}

ich bin momentan dabei, die Umwandlung der positiven Zahlen nachvollziehen zu können, verstehe aber nicht, warum der Index in der Schleife bis 16 geht (Zeile 14) und warum man den Rest nochmal mit 10^i multiplizieren muss (Zeile 16).

Mit einer Antwort eurerseits, wäre mir sicherlich sehr geholfen;-)

Danke und lG

 

[AmunRa]

Weil ein Short 16 bit hat.

 

[Steff87]

Müssen es umbedingt Short zahlen sein?
Wenn es auch mit Int gehen würde, würde ich dir empfehlen die funktion "Integer.toBinaryString(int i)".
Die lierfert dir einen String mit der entsprechenden Binärzahl zurück.

 

[AmunRa]

@Steff87 in diese Methode kannn man auch einen short packen.

 

[Steff87]

nicht ganz. ein Integer hat 32 bit wohingegen ein short nur 16 Bit hat. Somit werden negative short-Zahlen falsch dargestellt, da diese beim int noch positiv sind.

 

[akimoon]

nicht ganz. ein Integer hat 32 bit wohingegen ein short nur 16 Bit hat. Somit werden negative short-Zahlen falsch dargestellt, da diese beim int noch positiv sind.

dem widersprech ich mal.. soviel ich weiß sollte das durch die automatische Typumwandlung ohne Probleme funktionieren? ???:L

 

[AmunRa]

Also im positiven Bereich ist wirklich kein Unterschied, im Negativen Bereich muss man einfach die hinteren 16 Werte lesen.

		        short s = 56;
		        int i = 56;
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		        s=-45;
		        i=-45;
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(s).substring(16));
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));

 

[akimoon]

Also im positiven Bereich ist wirklich kein Unterschied, im Negativen Bereich muss man einfach die hinteren 16 Werte lesen.

		        short s = 56;
		        int i = 56;
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
		        s=-45;
		        i=-45;
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(s).substring(16));
		        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));

Da bekomme ich die Ausgabe:

1111111111010011
11111111111111111111111111010011

was mir ein bisschen viel erscheint? ???:L

Wie wäre es einfach mit:

System.out.println(Integer.toString(s, 2));
System.out.println(Integer.toString(i,2));

Aber zurück zum 1. Posting:
Das 10^15 kommt hinzu, da ein long (soviel ich weiß) 32 bits hat und deine Zahl vorher nur 16 bits. So werden die ersten 16 Bits aufgefüllt denk ich

 

[AmunRa]

was mir ein bisschen viel erscheint?

Du weißt schon wie in Java negative Zahlen dargestellt werden?

Ansonsten bitte hier nachlesen

Wie wäre es einfach mit:

System.out.println(Integer.toString(s, 2));
System.out.println(Integer.toString(i,2));

ja das ist auch eine Möglichkeit liefert aber einfach eine andere Representation einer Binär zahl.
Welche die richtige ist, kann nur der TO entscheiden.

da ein long (soviel ich weiß) 32 bits hat

ein long hat 64 bits. ein int hat 32


@ TO diese Rechnungen kommen daher dass du die einsen an die Richtige stelle schieben kannst. zuerst errechnest du dir in deinem Programm ob die nächste Position der Zahl eine 1 oder 0 ist.

und anschliesend addierst du diese Zahl zu deinem bisherigen ergebnis.
nehmen wie die zahl 3 welche binär 11 ist. zuerst. errechnen wir eine 1 und speichern diese in deinem ergebnis ab. im zweiten Schritt errechnen wir wieder eine eins und nun müssen wir diese an die 10er Stelle deiner dualzahl stellen. daher multiplizieren wird diese zahl mit 10 also 10^1

wenn wir annehmen dass wir diese an diese an die vierte Position stellen müssten. würden wir mit 10^3 multiplizieren. da ein short eben aus maximal 15 Bits besteht (in Java wird das 16 Bit als vorzeichen gesehen) muss höchstens mit 10^15 multiplizieren

 

[Mr.Pink!]

Hallo und danke für eure Antworten.
Die Umwandlungsmethode möchte ich nicht nehmen, weil ich die Logik dahinter verstehen will.
Wenn ich Zeile 13-17 mal manuell durchgehe anhand der shortzahl 5, bekomme ich leider eine andere Zahl heraus, wie das Programm, könnt ihr das vielleicht mal kontrollieren bitte:
i = 0
dualzahl = 0 + 1*10^0
shortzahl = 2

i = 1
dualzahl = 0 + 1*10^0 + 0*10^1
shortzahl = 2

i = 2
dualzahl = 0 + 1*10^0 + 0*10^1 + 0*10^2

statt 0101 kommt bei mir jetzt 0100 raus, aber das ist falsch, kann mir da wer helfen?

Danke und lG

 

[Steff87]

i = 0
dualzahl = 0 + 1*10^0
shortzahl = 2

Was soll shortzahl = 2 aussagen? ist das die Zahl, die nach der Halbierung herauskommt?

 

[Mr.Pink!]

Was soll shortzahl = 2 aussagen? ist das die Zahl, die nach der Halbierung herauskommt?

Hi,

genau.

lG

 

[Steff87]

Dann sieht das ganze danach aus, dass die Halbierung nicht hanz richtig ist. So wich ich das gesehen habe ist
i = 0
dualzahl = 0 + 1*10^0
shortzahl = 2

i = 1
dualzahl = 0 + 1*10^0 + 0*10^1
shortzahl = 2

i = 2
dualzahl = 0 + 1*10^0 + 0*10^1 + 0*10^2
deine Debugausgabe, wobei bei i=0 das ergebnis stimmt, aber bei i=1 sollte 1 bei shortzahl stehen.
Hast du an deinem Code etwas verändert? Denn der Code am anfang des Themas funktioniert doch eingentlich schon.

 

[Mr.Pink!]

Also ich habe genau folgenden Code für Zahlen>0:

import java.util.Scanner;
public class Nr7 {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner eingabe = new Scanner(System.in);
		System.out.println("Bitte geben Sie eine Shortzahl zwischen -32.768 und 32.767 ein: ");
		short shortzahl = eingabe.nextShort();
		long dualzahl = 0;
		
		for (int i = 0; i < 16; i++) {
			dualzahl = (long) (dualzahl + ((shortzahl % 2) * Math.pow(10, i)));
			shortzahl = (short) (shortzahl / 2);
		}
		
	System.out.println("Dartellung als Dualzahl " + dualzahl);
	}
}

Der Code ist genau derselbe wie oben, nur kommt bei mir als Ausgabe 11 heraus, wenn ich 3 eingebe...

Edit: habe gerade bemerkt, dass die Zahl an sich richtig ist, er schneidet nur vorne die Nullen ab, kann man das beheben, also so, dass er z.B. für 3 0011 ausgibt und nicht nur 11?

 

[Dekker]

aeh ja, 3 ist als Binärzahl 11. Das Problem ist?

 

[Mr.Pink!]

Habs gerade editiert;-)

 

[SlaterB]

ohne alles gelesen zu haben:
inwiefern ist die richtige (!) Ausgabe 11 zur Eingabe 3 ein Problem?

edit: zum edit: z.B. in String umwandeln, nach Länge vorne "0"en ergänzen

 

[Mr.Pink!]

zu deinem edit zu meinem edit;-): Problem ist aber doch, dass die Dualzahl ab Dezimalzahl 4 3 Stellen bekommt, ab 8 4 Stellen usw...

 

[SlaterB]

deswegen ja nicht "vorne zwei "0"en ergänzen", sondern "nach Länge vorne "0"en ergänzen",

schau dir an wie lang der String ist und ergänze so viele "0"en wie nötig, z.B. per Schleife

 

[Mr.Pink!]

OK,
ich bin am überlegen, ob man auch die 2er-Komplementbildung in Java umsetzen kann für die negativen Zahlen.
Das würde heißen positive Dualzahl nehmen, 0 und 1 vertauschen und 1 addieren, muss ich die Zahl dann auch in einen String umwandeln oder geht das auch anders?

 

[Mr.Pink!]

Morgen,

also ich versuche es gerade folgendermaßen:
1. Dualzahl in String umwandeln
2. Mittels for-Schleife die einzelnen Stellen durchlaufen (charAt(Schleifenvariable))
3. Mittels if-Anweisung 0 in 1 und 1 in 0 umwandeln

Das Problem: irgendwie funktioniert diese Vorgehensweise nicht so ganz, was mache ich falsch?

Hier noch der Ausschnitt aus dem Coding:

 else {
			for (int j = 0; j < 16; j++) {
				dualzahl = (long) (dualzahl + ((shortzahl % 2) * Math.pow(10, j)));
				shortzahl = (short) (shortzahl / 2);
			}
		int [] negdualzahl =;
			for (int k = 0; k > negdualzahl.length(); k++) {
				if (negdualzahl.charAt(k)==0) {
					negdualzahl.charAt(k) = 1;

Bitte um Hilfe.

 

[SlaterB]

ist negdualzahl irgendein Array oder ein String?..

char '0' != int 0

einem String kann man mit z.charAt(k) = xy; natürlich nichts zuweisen,
Grundkenntnisse? char[] oder StringBuilder vielleicht

die Schleifendefinition zu k ist ja auch schlimm, passt denn gar nix?

 

[Mr.Pink!]

String negdualzahl = String.valueOf(dualzahl);
			for (int k = 0; k > negdualzahl.length(); k++) {
				if (negdualzahl.charAt(k)== 0) {
					negdualzahl.charAt(k) = 1 
				}

negdualzahl sollte kein Array sein, habe da das falsche kopiert.

Wie ich einem String etwas zuweisen kann und warum die Schleifendefinition "schlimm" sein soll, kann ich nicht nachvollziehen, bin kein Java-Experte wie du, also kannst du das bitte nochmal in für mich verständliche Worte fassen?

Danke!

 

[Steff87]

String negdualzahl = String.valueOf(dualzahl);
			for (int k = 0; k > negdualzahl.length(); k++) {
				if (negdualzahl.charAt(k)== 0) {
					negdualzahl.charAt(k) = 1 
				}

Die Schleife wird so, wie du sie verwendest nie durchlaufen. Denk mal genau nach. Die Schleifenabbruchbedingung ist nicht ganz richtig.

Außerdem ist die Zuweisung von Zahlen einem Charwert auch nicht richtig. Die Zahl wird als Buschstabe interpretiert, der an dieser Stelle in der ASCII-Tabelle ist. Du musst den Wert als Character übergeben, aber auch nicht so, wie du es momentan machst.
Schreib lieber das ganze in eine zweite Variable, in der du das Ergebnis schreibst.

 

[jgh]

 for (int k = 0; k > negdualzahl.length(); k++) {

du sagst

k=0

und solange

k echtGrößer (>) als die länge der negdualzahl

ist, erhöhe

k um 1!

erstens wird wird er niemals in die for-Schleife springen...es sei denn, die Länge von negdualzahl ist negativ und selbst wenn er es machen würde, dann kommt er niemals aus der Schleife wieder raus.

also => Vorzeichen drehen!

edit to late

wenn deine dualzahl ein int bspw ist:

	int dualzahl = 1010;
		String negdualzahl = String.valueOf(dualzahl);
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		for (int k = 0; k < negdualzahl.length(); k++) {
			if (negdualzahl.charAt(k) == '1') {
				sb.append("0");
			} else {
				sb.append("1");
			}
		}
		System.out.println(sb.toString());

 

[Mr.Pink!]

Sorry, das mit dem >-Zeichen war nur ein Flüchtigkeitsfehler...

Warum muss man denn ausgerechnet die Klasse StringBuffer verwenden? Das ist doch eigentlich nur eine variable Zeichenkette, deren Länge sich automatisch vergrößert im Gegensatz zur Klasse String?

Schönes Wochenende!

Edit: kann mir jemand bitte nochmal erklären, warum bei der Anfangslösung bei den negativen Zahlen nochmal + 35768 und am Ende nochmal + 10^15 gerechnet wird?