二进制化是指将十进制数转换为二进制数的过程。二进制是一种基于2的数制系统,仅使用0和1两个数字,通过逢二进一的方式表示数值。以下是具体说明:
一、二进制的基本概念
二进制采用逢二进一规则,例如:
- 1 + 1 = 10(二进制)
- 10 + 1 = 11(二进制)
- 11 + 1 = 100(二进制)
表示形式
二进制数通常用括号括起来,并在右下角标注下标2,例如:
$(1011)_2$ 表示二进制数1011
二、十进制转二进制的方法(整数部分)
采用“除2取余,逆序排列”法:
1. 将十进制数除以2,记录余数;
2. 将商继续除以2,再记录余数;
3. 重复上述步骤,直到商为0;
4. 将所有余数逆序排列,即为二进制数。
示例:
将23.375转换为二进制
整数部分23:
23 ÷ 2 = 11 余1
11 ÷ 2 = 5 余1
5 ÷ 2 = 2 余1
2 ÷ 2 = 1 余0
1 ÷ 2 = 0 余1
逆序排列得:$(10111)_2$
小数部分0.375:
0.375 × 2 = 0.75 取整0
0.75 × 2 = 1.5 取整1
0.5 × 2 = 1.0 取整1
逆序排列得:$(.011)_2$
最终结果:$(10111.011)_2$
三、应用场景与注意事项
计算机底层采用二进制表示数据,便于硬件识别和运算;
二进制可高效压缩数据,减少存储空间;
- 负数需采用补码表示;
- 小数部分转换可能产生无限循环,需设定精度。
四、扩展阅读
若需将二进制转换回十进制,可采用“按权求和”法,即每位数值乘以2的幂次后求和。例如:
$(1011)_2 = 1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11_{10}$