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计算机中二进制怎么算

发布时间:2025-05-04 04:10:55

计算机二进制计算主要涉及数制转换、位运算及基本运算规则,具体如下:

一、二进制数制基础

计算机中二进制怎么算

定义:由0和1组成的数制,基数为2,采用“逢二进一”的进位规则。

位权:从右往左数,第n位的位权为2^(n-1),例如二进制数1011中,最右边的1对应2^0=1,左边的1对应2^3=8。

二、二进制转十进制

计算方法:将二进制数按位展开,每个位乘以对应位权后求和。例如:

[

1011_2 = 1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11_{10}

]

公式:[

sum_{i=0}^{n-1} a_i times 2^i

](其中(a_i)为二进制位,(n)为位数)。

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三、十进制转二进制

方法:通过“除二取余倒序排列”实现。例如:

[

11_{10} rightarrow 1011_2

]

步骤:11 ÷ 2=5余1 → 5 ÷ 2=2余1 → 2 ÷ 2=1余0 → 1 ÷ 2=0余1 → 结果为1011。

四、二进制基本运算规则

加法:逐位相加,逢二进一。例如:0101 + 1011 = 10010。

减法:逐位相减,借一当二。例如:1010 - 0101 = 0101。

乘法:仅当两个对应位均为1时才产生进位。例如:1010 × 1011 = 1101110。

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五、常见应用场景

计算机存储:所有数据以二进制形式存储,需通过位运算(如位移、掩码)进行操作。

进制转换:二进制与八进制(3位一组)、十六进制(4位一组)转换便捷,例如11010110二进制=326八进制=FFA500十六进制。

总结:二进制计算核心是位权展开与进制转换规则,结合计算机硬件特性实现高效数据处理。

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