关于二进制数的计算,以下是综合整理的方法和示例:
一、二进制转十进制
采用按权展开求和法:
$$
(1 times 2^3) + (0 times 2^2) + (1 times 2^1) + (0 times 2^0) = 8 + 0 + 2 + 0 = 10
$$
步骤:
1. 将二进制数按位权展开(从右到左,位权为2的幂);
2. 将每位数值与对应位权相乘;
3. 将所有乘积相加。
二、十进制转二进制
常用“除2取余,逆序排列”法:
1. 用2整除十进制数,记录余数(1或0);
2. 将商继续除以2,重复步骤1,直到商为0;
3. 将余数倒序排列,即为二进制数。
示例:将39转二进制
$$
39 div 2 = 19 text{余}1
19 div 2 = 9 text{余}1
9 div 2 = 4 text{余}1
4 div 2 = 2 text{余}0
2 div 2 = 1 text{余}0
1 div 2 = 0 text{余}1
text{倒序排列得}100111
$$
三、二进制运算规则
1. 加法(逢二进一)
$$
begin{array}{c@{}c@{}c}
& 1 & 1 & 0 & 1
+ & 1 & 0 & 1 & 1
hline
1 & 1 & 0 & 0 & 0
end{array}
$$
2. 减法(借一当二)
$$
begin{array}{c@{}c@{}c}
& 1 & 1 & 0 & 1
& 1 & 0 & 1 & 1
hline
& 0 & 0 & 1 & 0
end{array}
$$
3. 乘法(按位相乘后相加)
$$
begin{array}{c@{}c@{}c}
& 1 & 0 & 1
times & 1 & 0 & 1
hline
& 1 & 0 & 1
+ & 0 & 0 & 0
+ & 1 & 0 & 1
hline
1 & 0 & 1 & 1
end{array}
$$
4. 除法(类似十进制除法)
通过不断减去除数并记录商,例如:
$$
100110 div 110 = 101 text{余}10
$$
四、注意事项
1. 二进制数通常以8位(1字节)为单位,不足时补零;
2. 计算机内部运算以二进制进行,需注意数据类型限制;
3. 乘法可通过“分解为2的幂次和”简化计算。
建议结合具体题型选择方法,例如:
转换时使用“除2取余”或“乘2取整”;
运算时直接按二进制规则计算。
通过多练习,可熟练掌握二进制运算技巧。