Pythonで10進数を2進数に変換する方法｜再帰と組み込み関数の2つのアプローチ

この記事では、10進数で表された数値を2進数に変換するPythonプログラムについて、その考え方と具体的な実装方法をわかりやすく解説します。

問題文

ある整数が与えられたとき、その数値を2進数に変換します。例えば、10進数の「35」は2進数では「100011」と表現されます。

アプローチ1：再帰を使った解法

再帰処理を利用すると、シンプルなコードで10進数を2進数に変換できます。基本的な流れは以下の擬似コードのとおりです。

DecToBin(num):
    if num > 1:
        DecToBin(num // 2)
        print num % 2

サンプルコード

def DecimalToBinary(num):
    if num > 1:
        DecimalToBinary(num // 2)
    print(num % 2, end = '')
# main
if __name__ == '__main__':
    dec_val = 35
    DecimalToBinary(dec_val)

出力結果

100011

このプログラムでは、すべての変数と関数がグローバルスコープで宣言されています（下図参照）。

仕組みの解説

この再帰処理では、まず引数 num を2で整数除算した値を自分自身に渡し、商が1以下になるまで再帰呼び出しを繰り返します。再帰が最も深い地点に到達した後、呼び出しスタックが戻る過程で、各段階の「num % 2」（2で割った余り）が順番に出力されます。これにより、計算順序とは逆の「上位ビットから下位ビットへ」という正しい桁順で2進数が表示される仕組みです。

アプローチ2：組み込み関数bin()を使った解法

Pythonには標準で用意されている組み込み関数 bin() を使えば、わずか1行で10進数から2進数への変換が可能です。bin() の戻り値は「0b」というプレフィックスが付いた文字列のため、replace() メソッドで「0b」を取り除けば完成です。

サンプルコード

def decimalToBinary(n):
    return bin(n).replace("0b", "")
# Driver code
if __name__ == '__main__':
    print(decimalToBinary(35))

出力結果

100011

こちらの場合も、すべての変数と関数はグローバルスコープで宣言されています（下図参照）。

まとめ

この記事では、Pythonで10進数を2進数に変換する2つの方法――再帰を利用した自作関数によるアプローチと、組み込み関数 bin() を活用する簡潔なアプローチ――を紹介しました。アルゴリズムの動作原理を深く理解したい場合は再帰版を、実務で手軽に変換処理を行いたい場合は bin() 関数の利用をおすすめします。