[LeetCode] Convert a Number to Hexadecimal 數字轉為十六進制

 

Given an integer, write an algorithm to convert it to hexadecimal. For negative integer, two’s complement method is used.

Note:

1. All letters in hexadecimal (a-f) must be in lowercase.
2. The hexadecimal string must not contain extra leading 0s. If the number is zero, it is represented by a single zero character '0'; otherwise, the first character in the hexadecimal string will not be the zero character.
3. The given number is guaranteed to fit within the range of a 32-bit signed integer.
4. You must not use any method provided by the library which converts/formats the number to hex directly.

 

Example 1:

Input:
26

Output:
"1a"

 

Example 2:

Input:
-1

Output:
"ffffffff"

 

這道題給了我們一個數字，讓我們轉化為十六進制，拋開題目，我們應該都會把一個十進制數轉為十六進制數，比如50，轉為十六進制數，我們先對50除以16，商3余2，那么轉為十六進制數就是32。所以我們就按照這個思路來寫代碼，由於輸入數字的大小限制為int型，我們對於負數的處理方法是用其補碼來運算，那么數字范圍就是0到UINT_MAX，即為16^8-1，那么最高位就是16^7，我們首先除以這個數字，如果商大於等於10，我們用字母代替，否則就是用數字代替，然后對其余數進行同樣的處理，一直到當前數字為0停止，最后我們還要補齊末尾的0，方法根據n的值，比-1大多少就補多少個0。由於題目中說明了最高位不能有多余的0，所以我們將起始0移除，如果res為空了，我們就返回0即可，參見代碼如下：

 

解法一：

class Solution {
public:
    string toHex(int num) {
        string res = "";
        vector<string> v{"a","b","c","d","e","f"};
        int n = 7;
        unsigned int x = num;
        if (num < 0) x = UINT_MAX + num + 1;
        while (x > 0) {
            int t = pow(16, n);
            int d = x / t;
            if (d >= 10) res += v[d - 10];
            else if (d >= 0) res += to_string(d);
            x %= t;
            --n;
        }
        while (n-- >= 0) res += to_string(0);
        while (!res.empty() && res[0] == '0') res.erase(res.begin());
        return res.empty() ? "0" : res;
    }
};

 

上述方法稍稍復雜一些，我們來看一種更簡潔的方法，我們采取位操作的思路，每次取出最右邊四位，如果其大於等於10，找到對應的字母加入結果，反之則將對應的數字加入結果，然后num像右平移四位，循環停止的條件是num為0，或者是已經循環了7次，參見代碼如下：

 

解法二：

class Solution {
public:
    string toHex(int num) {
        string res = "";
        for (int i = 0; num && i < 8; ++i) {
            int t = num & 0xf;
            if (t >= 10) res = char('a' + t - 10) + res;
            else res = char('0' + t) + res;
            num >>= 4;
        }
        return res.empty() ? "0" : res;
    }
};

 

下面這種寫法更加簡潔一些，雖然思路跟解法二並沒有什么區別，但是我們把要轉換的十六進制的數字字母都放在一個字符串中，按位置直接取就可以了，參見代碼如下：

 

解法三：

class Solution {
public:
    string toHex(int num) {
        string res = "", str = "0123456789abcdef";
        int cnt = 0;
        while (num != 0 && cnt++ < 8) {
            res = str[(num & 0xf)] + res;
            num >>= 4;
        }
        return res.empty() ? "0" : res;
    }
};

 

參考資料：

https://discuss.leetcode.com/topic/60431/concise-c-solution

https://discuss.leetcode.com/topic/60365/simple-java-solution-with-comment

https://discuss.leetcode.com/topic/60412/concise-10-line-c-solution-for-both-positive-and-negative-input

 

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