二进制乘法可通过以下两种方法实现:
一、逐位相乘法(直接模拟十进制乘法)
从乘数的最低位开始,逐位与被乘数相乘,记录每次乘积的结果(部分积)。
处理进位
部分积的最低位需与乘数位数对齐,若某位为1,则对应部分积左移;若为0则保持不变。
累加结果
将所有部分积按位相加,得到最终乘积。
示例: 计算 (1001 times 1010) 乘数1010的最低位0与被乘数1001相乘得0000,最高位1与被乘数1001相乘得1001000,其他位同理处理后累加,最终结果为1011010。
二、位移与加法法(计算机优化算法)
将乘数按位左移,相当于乘以2的幂次(如1011左移3位相当于乘以8)。
累加部分积
将左移后的被乘数与原被乘数相加,得到部分积,最终累加所有部分积。
结果处理
若需要,可将二进制结果转换为十进制或十六进制表示。
示例: 计算 (1001 times 1010) 左移操作:(1001 times 2^3 = 1001000),(1001 times 2^1 = 10010),(1001 times 2^0 = 1001)
累加结果:(1001000 + 10010 + 1001 = 1011010) 。
总结
逐位相乘法适合教学和理解基本原理,步骤直观但效率较低。
位移与加法法是计算机底层实现的核心方法,通过位操作优化计算速度。