二进制算法的图解主要通过逻辑门电路和运算步骤展示,以下是核心要点:
一、基础运算规则
- 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(逢二进一)
- 示例:
[
begin{array}{c}
& 1 & 0 & 1
+ & 0 & 1 & 1
hline
& 1 & 0 & 0
end{array}
]
减法
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(逢二借一)
- 示例:
[
begin{array}{c}
& 1 & 0 & 1
- & 0 & 1 & 1
hline
& 0 & 1 & 0
end{array}
]
乘法
- 规则:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1
- 示例:
[
begin{array}{c}
& 1 & 0 & 1
times & 0 & 1 & 1
hline
& 1 & 0 & 1
end{array}
]
除法
- 规则:0÷1=0,1÷1=1,0÷0无意义
- 示例:
[
begin{array}{c}
1 & 1 & 0
÷ & 1 & 1
hline
1 & 0
end{array}
]
二、逻辑门实现
二进制运算可通过逻辑门电路实现,例如:
与运算: 全1为1,否则为0 或运算
非运算:取反(0变1,1变0)
异或运算:相同为0,不同为1
三、进制转换
二进制转十进制:按位权展开求和(如1101=1×2³+1×2²+0×2¹+1×2⁰=13)
十进制转二进制:除2取余法(如9÷2=4余1,4÷2=2余0,2÷2=1余0,1÷2=0余1,结果为1001)
四、注意事项
二进制减法需注意借位规则(借1当2)
除法运算中需避免除数为0的情况