十进制数和二进制数是两种不同的数制系统,主要区别体现在以下几个方面:
一、数制定义与基数
- 基数为10,使用0-9共10个数字,逢十进一。 - 例如:20(十进制)= 2×10¹ + 0×10⁰。
二进制
- 基数为2,仅使用0和1两个数字,逢二进一。 - 例如:1010(二进制)= 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 0×2⁰ = 10(十进制)。
二、应用场景与优势
十进制
- 适用于人类日常计数和数学运算,直观易懂。 - 每一位的权重是10的幂次方(如百位是10²),便于表示较大数值。
二进制
- 是计算机内部运算的基础,因电子元件(如开关)只能表示两种状态(开/关)。 - 简化逻辑运算和数据存储,例如8个状态可用3位二进制表示。
三、转换方法
十进制转二进制
- 采用“除2取余,逆序排列”法。例如将23.375转二进制:
- 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
- 结果为10111.01(二进制)。
二进制转十进制
- 按位权展开求和。例如1101(二进制)= 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13(十进制)。
四、其他进制
八进制:
逢八进一,常用作计算机编程的中间表示(如123(八进制)= 83(十进制))。
十六进制:逢十六进一,包含0-9和A-F,简化二进制长数表示(如1A(十六进制)= 26(十进制))。
总结
十进制与二进制各有优势:十进制适合人类计算,二进制适合计算机处理。理解两者转换及应用场景,有助于更好地掌握计算机原理与数字系统。