二进制与十进制是两种不同的数制系统,二进制是计算机内部的基础数制,而十进制是日常生活中最常用的数制。两者之间可以通过以下方式相互转换:
一、基本定义
二进制:由0和1组成,基数为2,逢2进1。例如:1011(二进制)= 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 11(十进制)。
十进制:由0-9组成,基数为10,逢10进1。例如:11(十进制)= 1×10¹ + 1×10⁰ = 11(二进制)。
二、转换方法
从右至左,将每一位数字乘以2的对应次方(次方从0开始),然后将结果相加。例如:
$$
01101011_2 = 1×2^0 + 1×2^1 + 0×2^2 + 1×2^3 + 0×2^4 + 1×2^5 + 1×2^6 + 0×2^7 = 107_{10}
$$。
十进制转二进制
- 整数部分: 不断除以2,记录余数,反序排列。例如:13 ÷ 2 = 6...1 → 6 ÷ 2 = 3...0 → 3 ÷ 2 = 1...1 → 1 ÷ 2 = 0...1,结果为1101(二进制)。
- 小数部分:乘以2,记录整数部分,继续乘以2,直到小数部分为0,结果按顺序排列。例如:0.625 × 2 = 1.25 → 0.25 × 2 = 0.5 → 0.5 × 2 = 1.0,结果为0.101(二进制)。
三、应用场景
二进制:计算机内部数据存储、逻辑运算等。
十进制:日常计数、财务计算等。
四、常见转换示例
二进制转十进制:
001010(二进制)= 2×2¹ + 0×2⁰ = 2(十进制)
11111(二进制)= 1×2⁴ + 1×2³ + 1×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 31(十进制)
十进制转二进制:
10(十进制)= 1×2¹ + 0×2⁰ = 1010(二进制)
127(十进制)= 1111111(二进制)