Этот код возвращает двоичную строку в 4-значной форме для данного шестнадцатеричного кода в виде строки.

def str_bin_in_4digits(aString):
    retStr=""
    for i in aString:
        retStr = retStr+"{0:04b}".format(int(i, 16))+" "
    return retStr.strip()

Например,

>>> str_bin_in_4digits("20AC")
0010 0000 1010 1100

Код работает, как ожидалось, и меня беспокоит, может ли он быть более элегантным, например, быстрее или с меньшим потреблением памяти?

Проблема состоит в том, чтобы преобразовать шестнадцатеричную строку в эквивалентную двоичную строку. Каждый символ во входной строке отображается на один или несколько символов в выходной строке, например, ‘0’ -> ‘0000’, … ‘A’ -> ‘1010’, … ‘F’ -> ‘ 1111 ‘. Это идеально подходит для string.translate()

table = {'0':'0000', '1':'0001', '2':'0010', '3':'0011',
         '4':'0100', '5':'0101', '6':'0110', '7':'0111',
         '8':'1000', '9':'1001', 'A':'1010', 'B':'1011',
         'C':'1100', 'D':'1101', 'E':'1110', 'F':'1111'}


def str_bin_in_4digits(hex_string):
    return hex_string.upper().translate(table)

Это в 6-7 раз быстрее.

Я не знаю, есть ли способ потребления памяти быстрее или меньше, но вы можете написать его более элегантно, используя список

def str_bin_in_4digits(aString):

    data = []

    for i in aString:
        data.append( "{0:04b}".format(int(i, 16)) )

    retStr = " ".join(data)

    return retStr  # doesn't need strip()

а затем вы можете написать это также как понимание списка

def str_bin_in_4digits(aString):

    data = ["{0:04b}".format(int(i, 16)) for i in aString]
    retStr = " ".join(data)

    return retStr  # doesn't need strip()

а затем вы можете даже сократить до одной строки

def str_bin_in_4digits(aString):

    return " ".join(["{0:04b}".format(int(i, 16)) for i in aString])

Возможно, даже при использовании понимания списка это может быть немного быстрее, но для небольшой строки вы можете этого не увидеть.

Теперь вам нужно выбрать только наиболее читаемую версию.

Проблема в том, что у вас есть 4-bits values (одинарный шестнадцатеричный символ).

Для полного 8-bits вы можете преобразовать из шестнадцатеричного в байты, используя

 bytes_data = bytes.fromhex('0A 0B 0C')

 bytes_data = bytes.fromhex('0A0B0C')

а позже вы снова можете использовать понимание списка — используя f-string это могло быть даже короче

 data = [f'{x:04b}' for x in bytes_data]

Но с 8-bits вам придется разделить его на 4-bits используя что-то вроде этого

bytes_data[0] >> 4,  bytes_data[0] & 0x0f

Рассмотрение

У вас не так много кода для проверки, поэтому он обязательно будет коротким.

• PEP-8: Руководство по стилю кода Python рекомендует:
  • snake_case для функций, переменных и параметров. Так aString должно быть a_string, а также retVal должно быть ret_val.
• Лучшие имена параметров
  • Что такое aString? "Hello World" является строкой, но мы не можем ее использовать, потому что на самом деле вы ожидаете шестнадцатеричную строку. Возможно hex_string было бы лучшим именем параметра.
  • По аналогии, binary_string было бы более наглядным, чем retStr.
• А '''docstring''' было бы полезно для функции.
• Подсказки типа также были бы полезны.

Альтернативная реализация

Посимвольное выполнение действий неэффективно. Обычно гораздо быстрее позволить Python выполнять работу самому с его эффективными, оптимизированными функциями нативного кода.

Форматирование строк Python поддерживает добавление разделителя запятой между тысячами групп.

>>> f"{123456789:,d}"
'123,456,789'

Он также поддерживает добавление подчеркивания между группами из 4 цифр при использовании кодов двоичного или шестнадцатеричного формата:

>>> f"{548151468:_x}"
'20ac_20ac'
>>> f"{0x20AC:_b}"
'10_0000_1010_1100'

Это большая часть пути к тому, что вы ищете. Просто нужно превратить символы подчеркивания в пробелы с помощью .replace(...) и заполните начальными нулями, добавив к строке формата флаг ширины и нулевого заполнения.

def str_bin_in_4digits(hex_string: str) -> str:
    """
    Turn a hex string into a binary string.
    In the output string, binary digits are space separated in groups of 4.

    >>> str_bin_in_4digits('20AC')
    '0010 0000 1010 1100'
    """

    value = int(hex_string, 16)
    width = len(hex_string) * 5 - 1
    bin_string = f"{value:0{width}_b}"
    return bin_string.replace('_', ' ')

if __name__ == '__main__':
    import doctest
    doctest.testmod(verbose=True)

В зависимости от вашего определения элегантного, вы можете сделать это в одну строку:

def str_bin_in_4digits(hex_string: str) -> str:
    """
    Turn a hex string into a binary string.
    In the output string, binary digits are space separated in groups of 4.

    >>> str_bin_in_4digits('20AC')
    '0010 0000 1010 1100'
    """

    return f"{int(hex_string,16):0{len(hex_string)*5-1}_b}".replace('_', ' ')