Python实现任意字符串与16/32/64进制互转

方予

发布时间：2026-10-14| 6人浏览过

原创

本文详细介绍在Python中将任意字符串转换为16、32及64进制的方法。通过binascii模块实现16进制编码，利用递归算法处理32进制，并自定义Base64字符集完成64进制转换。同时提供Java BigInteger类的对应实现，涵盖编码与解码逻辑，适用于数据压缩、ID生成等场景。

Python字符串转16进制基础

在Python中，将字符串转换为数字或特定进制的字符串是常见需求。首先介绍如何将字符串转换为16进制表示，这通常用于数据校验或二进制数据的文本化展示。


  import binascii

  s = 'test123456test'
  str_16 = binascii.b2a_hex(s.encode('utf-8')) # 字符串转16进制
  print(str_16)

  def baseN(num, b):
    return ((num == 0) and "0") or \
        (baseN(num // b, b).lstrip("0") + "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[num % b])

  num_10 = int(str_16, 16) # 16进制转10进制
  print(num_10)

  str_32 = baseN(num_10, 32) # 10进制转32进制
  print(str_32)

  num_10_2 = int(str_32, 32) # 32进制转10进制
  print(num_10_2)

  num_16 = hex(num_10) # 10进制转16进制数
  print(num_16)

  ss = str_16.decode('hex') # 16进制串转字符串
  print(ss)

运行上述代码后，控制台将输出对应的16进制字符串、转换后的十进制数值、32进制表示、再次转换回十进制的验证值、16进制数形式以及最终还原的原始字符串。具体输出内容如下所示：

进制转换执行结果分析


7465737431323334353674657374
2360797289681380981751517517542260
1q6asrk64p36d1l6pq6asrk
2360797289681380981751517517542260
0x7465737431323334353674657374L
test123456test

十进制转N进制通用算法

若需将十进制数转换为任意N进制（最高支持36进制，即0-9加a-z），可编写通用函数。该函数通过循环取余的方式，将余数映射为对应的字符或数字，最终拼接成目标进制的字符串。


def base10toN(num,n):
  """Change a to a base-n number.
  Up to base-36 is supported without special notation."""
  num_rep={10:'a',
     11:'b',
     12:'c',
     13:'d',
     14:'e',
     15:'f',
     16:'g',
     17:'h',
     18:'i',
     19:'j',
     20:'k',
     21:'l',
     22:'m',
     23:'n',
     24:'o',
     25:'p',
     26:'q',
     27:'r',
     28:'s',
     29:'t',
     30:'u',
     31:'v',
     32:'w',
     33:'x',
     34:'y',
     35:'z'}
  new_num_string=''
  current=num
  while current!=0:
    remainder=current%n
    if 36>remainder>9:
      remainder_string=num_rep[remainder]
    elif remainder>=36:
      remainder_string='('+str(remainder)+')'
    else:
      remainder_string=str(remainder)
    new_num_string=remainder_string+new_num_string
    current=current/n
  return new_num_string

递归实现进制转换

上述逻辑也可简化为递归实现。通过判断数值是否为0，递归调用自身处理商部分，并将当前余数对应的字符附加到结果末尾。这种方式代码更简洁，适用于中等规模的进制转换。


  def baseN(num, b):
    return ((num == 0) and "0") or \
       (baseN(num // b, b).lstrip("0") + "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"[num % b])

64进制编码与解码实现

对于64进制转换，通常采用自定义字符表，包含0-9、a-z、A-Z以及-_符号。编码过程通过不断对64取余获取字符索引，解码过程则建立字符到数值的映射表，通过累加计算还原原始数值。


  def encode_b64(n):
    table = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ-_'
    result = []
    temp = n
    if 0 == temp:
      result.append('0')
    else:
      while 0 < temp:
        result.append(table[temp % 64])
        temp /= 64
    return ''.join([x for x in reversed(result)])


  def decode_b64(str):
    table = {"0": 0, "1": 1, "2": 2, "3": 3, "4": 4, "5": 5,
         "6": 6, "7": 7, "8": 8, "9": 9,
         "a": 10, "b": 11, "c": 12, "d": 13, "e": 14, "f": 15, "g": 16,
         "h": 17, "i": 18, "j": 19, "k": 20, "l": 21, "m": 22, "n": 23,
         "o": 24, "p": 25, "q": 26, "r": 27, "s": 28, "t": 29, "u": 30,
         "v": 31, "w": 32, "x": 33, "y": 34, "z": 35,
         "A": 36, "B": 37, "C": 38, "D": 39, "E": 40, "F": 41, "G": 42,
         "H": 43, "I": 44, "J": 45, "K": 46, "L": 47, "M": 48, "N": 49,
         "O": 50, "P": 51, "Q": 52, "R": 53, "S": 54, "T": 55, "U": 56,
         "V": 57, "W": 58, "X": 59, "Y": 60, "Z": 61,
         "-": 62, "_": 63}
    result = 0
    for i in xrange(len(str)):
      result *= 64
      result += table[str[i]]
    return result

Java BigInteger进制转换

在Java语言中，利用BigInteger类可以方便地实现进制转换。通过指定基数构造BigInteger对象，并调用toString方法指定目标进制，即可实现字符串与不同进制数值之间的转换。


BigInteger integer = new BigInteger(hexString.toString(), 16);
integer.toString(32);


import java.math.BigInteger;

public class Main {
 public static void main(String[] argv) throws Exception {
  BigInteger bi = new BigInteger("1023");
  bi = new BigInteger("1111111111", 2); 
  String s = bi.toString(2); 
  System.out.println(s);
  bi = new BigInteger("1000", 8);

  System.out.println(s = bi.toString(8));

  bi = new BigInteger("1023"); 
  s = bi.toString(); 
  System.out.println(s);

  bi = new BigInteger("3ff", 16); 
  s = bi.toString(16); 
  System.out.println(s);
 }
}

以上介绍了Python及Java中字符串与16、32、64进制互转的具体实现方法。这些技术可用于生成短链接、唯一标识符或数据编码，希望能为相关开发工作提供参考。