二进制除余的操作可以通过以下方法实现,结合了位移和按位运算:
一、整数除法(右移法)
- $9_{10} = 1001_2$,右移1位得 $100_2 = 4$,余数为1。
- 对于除以$2^n$,右移n位即可得到余数。
若需除以$2^n$,连续右移n位,最后移出的n位即为余数。
二、模2除法(异或运算)
在被除数后补零,补零长度比除数少1位。
从被除数最高位开始,逐位与除数进行模2加法(异或运算),记录余数:
- 例如,除数$11001_2$与被除数前5位$10110_2$进行异或运算得$1111_2$(余数),然后将余数左移一位补零继续运算。
若被除数剩余位数不足除数长度,则在商位补零继续运算。
当被除数所有位运算完毕后,余数需补全至与除数相同长度,前面补零。
三、示例说明
以十进制数$23_{10}$转换为二进制为例:
- $23 div 2 = 11$ 余数1
- $11 div 2 = 5$ 余数1
- $5 div 2 = 2$ 余数1
- $2 div 2 = 1$ 余数0
- $1 div 2 = 0$ 余数1
- 将余数倒序排列得$10111_2$。
小数部分转换
(采用乘2取整法):- $0.625 times 2 = 1.25$ 取整1
- $(0.25 times 2 = 0.5)$ 取整0
- $(0.5 times 2 = 1.0)$ 取整1
- 小数部分为$0.101_2$。
四、注意事项
符号处理: 上述方法适用于无符号数。若涉及有符号数,需额外处理符号位。 工具辅助
通过以上方法,可高效完成二进制除余运算,适用于不同场景的数值处理。