java 二進数計算

Question

javaで
①三つの整数を入力（0‐100）
↓
②二進数に変換
↓
③二進数の桁をそろえて足し算

というプログラムを書いています。

例
①2、70、38（整数三つ）
↓
②10、1000110、100110（二進数変換）
↓
③
1000110
100110
10

1100230(右揃えで足し算　※インデントの関係で例は左揃え)

三つの整数はint型の配列で受け取ってString型で二進数変換しています。
その後それぞれを

コード
 String []a = String.valueOf(Binary1[0]).split("");
 String []b = String.valueOf(Binary1[1]).split("");
 String []c= String.valueOf(Binary1[2]).split("");

```このように分けて三つの配列に文字ごとに入れました。整数は0‐100なので配列の大きさは最大7になる計算です。

イメージとしては
a[0]+b[0]+c[0] = abc[0]　～　a[6]+b[6]+c[6] = abc[6]という風にしたいです。

現在②まで実装できているのですが③がうまくいきません。
問題点として、二進数に変換したときに7桁のものや2桁のものがあり空いている配列に何が入ってるか僕がいまいち理解できてません。
```java
コード
System.out.println(a[i] == null);
System.out.println(a[i].isEmpty());
System.out.println(a[i].isEmpty());

一応これで調べてみたのですがすべてfalseで帰ってきました。

この問題の解決策、または③までの工程ができれば全く別のコードでも構いません。

どなたかお知恵を貸していただければ幸いです。

Answer 1

整数は内部的には2進数で保持されているので、足してから2進数の文字列に変換しましょう。

Answer 2

問題点として、二進数に変換したときに7桁のものや2桁のものがあり空いている配列に何が入ってるか僕がいまいち理解できてません。

「空いている」以前に、2文字のStringをsplit("")したら、要素2つの配列にしかなりません。
"10".split("")の結果は長さ2の配列で、0番に"1"が、1番に"0"が入っているだけの配列です。
このままあなたの計算を普通に行おうとしたら、必然的に左詰めの計算と同等になります。

他の方も回答していますが、
二進数で文字列化 → それを十進数で解釈して数値変換して計算
が一番楽だと思います。

Answer 3

ちょっと調べてみたら、

Integer.toBinaryString(int i)

で、2進数になるみたいですね。
さらに、

Integer.parseInt(string)

で、これを10進数とみなして、加算するのは、ダメでしょう?

int n1 = Integer.parseInt(Integer.toBinaryString(a1))

あとは加算するだけ。

Answer 4

この質問は「二進数の足し算を再現 又は理解する」プログラムを作るのが目的なのでしょうか？

③
1000110
100110
10

1100230(右揃えで足し算　※インデントの関係で例は左揃え)

二進数として足し算するなら、 1100230はおかしいのでは？(違ってたらゴメンナサイ)

1000110
100110
10
↓
桁揃え
1000110
0100110
0000010
↓
まずは上二段計算
1000110
0100110
↓
1101100

先の結果と三段目計算
1101100
0000010
↓
1101110

となるのでは？(計算結果検算してないから自信無し)

私の勘違いでないなら、二進数の理解がおかしいですよ。

Answer 5

最後、配列に格納するとき、int型の配列に入れるのはどうでしょう。
以下のようになりました。
合計を求めるとき、右詰めにするため、配列の番号を少し計算する必要があります。

入力するときは 2 38 78 のように空白を入れた形で入力してください。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String line = sc.nextLine();
        String []resultArray = line.split(" ");
        
        int []data = new int[3];
        int []answer = new int[7];
        
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            data[i] = Integer.parseInt(resultArray[i]);
            String bin = Binary(data[i]);
            for(int j = 0; j < bin.length(); j++){
                answer[j + (7 - bin.length())] += Integer.parseInt(bin.substring(j,j + 1));
            }
        }
        
        for(int i = 0; i < 7; i++){
            System.out.print(answer[i]);
        }
    }
    public static String Binary(int dec)
    {
        String bin = Integer.toBinaryString(dec);
        return bin;
    }
}

<実行例>
2 38 78
<結果>
1101230

ちなみに

入力する値が 0 <= n <= 100 の場合、2進数に直した場合桁数の最大値は7なので
それを10進数とみなした場合,intで収まります。
よって、int型に変換して合計を求めることもできます。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String line = sc.nextLine();
        String []resultArray = line.split(" ");
        
        int []data = new int[3];
        int sum = 0;
        
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            data[i] = Integer.parseInt(resultArray[i]);
            sum += Binary(data[i]);
        }
        
        System.out.println(sum);
    }
    public static int Binary(int dec)
    {
        String bin = Integer.toBinaryString(dec);
        int num = Integer.parseInt(bin);
        return num;
    }
}

Answer 6

参考情報

• 100桁計算の仕方がわかりません。。。

https://teratail.com/questions/26663

• 多倍長演算の理論

https://teratail.com/questions/8784