各位好,今天来为大家解答计算机二进制这个问题的一些问题点,包括二进制算法口诀也一样很多人还不知道,因此呢,今天就来为大家分析分析,现在让我们一起来看看吧!假设解决了您的问题,还望您关注下本站哦,谢谢~
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一、什么是二进制
二进制就是计算技术中被广泛采用的一种数制。
1、它由两个数码0,1组成,二进制数运算规律是逢二进一。
2、二进制数的书写通常在数的右下方注上基数2,或加后面加B表示。
1、二进制数中只有两个数码0和1,可用具有两个不同稳定状态的元器件来表示一位数码。例如,电路中某一通路的电流的有无,某一节点电压的高低,晶体管的导通和截止等。
2、二进制数运算简单,大大简化了计算中运算部件的结构。
二进制的缺点:二进制计数在日常使用上位数往往很长,读写不便。
位运算实质是将参与运算的数字转换为二进制,而后逐位对应进行运算。
按位与运算为:两位全为1,结果为1,即1&1=1,1&0=0,0&1=0,0&0=0。
例如51& 5-> 00110011& 00000101= 00000001-> 51& 5= 1
(2)与1相与可保留原值,可从一个数中取某些位。例如需要取10101110中的低四位,10101110& 00001111= 00001110,即得到所需结果。
两位只要有一位为1,结果则为1,即1|1=1,1|0=1,0|1=1,0|0=0。
(2)与1相或可将对应位置1。例如,将X=10100000的低四位置1,使X| 00001111= 10101111即可。
两位为“异”,即一位为1一位为0,则结果为1,否则为0。即1^1=1,1^0=0,0^1=0,0^0=1。
(1)使指定位翻转:找一个数,对应X要翻转的各位为1,其余为0,使其与X进行异或运算即可。例如,X=10101110,使低四位翻转,X ^ 00001111= 10100001。
(2)与0相异或保留原值。例如X ^ 00000000= 10101110。
(3)交换两变量的值。(比借助容器法、加减法效率高)原理:一个数对同一个数连续两次进行异或运算,结果与这个数相等。
因此,交换方法为:A= A ^ B,B= A ^ B,A= A ^ B。
将一个数按位取反,即~ 0= 1,~ 1= 0。
将一个数左移x位,即左边丢弃x位,右边用0补x位。例:11100111<< 2= 10011100。
若左移时舍弃的高位全为0,则每左移1位,相当于该数十进制时乘一次2。
例:11(1011)<< 2= 44(11表示为1011时实际上不完整,若计算机中规定整型的大小为32bit,则11的完整二进制形式为00000000 00000000 0000000 00001011)
将一个数右移若干位,右边舍弃,正数左边补0,负数左边补1。每右移一位,相当于除以一次2。
例:4>> 2= 1,-14>> 2=-4。
将一个数右移若干位,左边补0,右边舍弃。
二、计算机二进制怎么算
从右往左数,把数字所在位置-1得到的数做底数为'2'的指数.再乘以相应位置上的数'0'或'1'.最后全部加起来,就是你给出的二进制的十进制表示。
0001= 2^3 x 0+ 2^2 x 0+ 2^1 x 0+ 2^0 x 1= 1
0010= 2^3 x 0+ 2^2 x 0+ 2^1 x 1+ 2^0 x 0= 2
0100= 2^3 x 0+ 2^2 x 1+ 2^1 x 0+ 2^0 x 0= 4
1000= 2^3 x 1+ 2^2 x 0+ 2^1 x 0+ 2^0 x 0= 8
0110= 2^3 x 0+ 2^2 x 1+ 2^1 x 1+ 2^0 x 0= 6
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统,数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用1来表示“开”,0来表示“关”。
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统。
数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。
20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算,二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号,非常简单方便,易于用电子方式实现。
20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算,二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号,非常简单方便,易于用电子方式实现。
二进制和十六进制,八进制一样,都以二的幂来进位的。
数字装置简单可靠,所用元件少;
只有两个数码0和1,因此它的每一位数都可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示;
基本运算规则简单,运算操作方便。
用二进制表示一个数时,位数多。因此实际使用中多采用送入数字系统前用十进制,送入机器后再转换成二进制数,让数字系统进行运算,运算结束后再将二进制转换为十进制供人们阅读。
二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算,每个C,C++程序员都能做到看见二进制数,直接就能转换为十六进制数,反之亦然。
三、什么是计算机的二进制
电脑使用二进制是由它的实现机理决定的。我们可以这么理解:电脑的基层部件是由集成电路组成的,这些集成电路可以看成是一个个门电路组成,(当然事实上没有这么简单的)。
当计算机工作的时候,电路通电工作,于是每个输出端就有了电压。电压的高低通过模数转换即转换成了二进制:高电平是由1表示,低电平由0表示。也就是说将模拟电路转换成为数字电路。这里的高电平与低电平可以人为确定,一般地,2.5伏以下即为低电平,3.2伏以上为高电平
电子计算机能以极高速度进行信息处理和加工,包括数据处理和加工,而且有极大的信息存储能力。数据在计算机中以器件的物理状态表示,采用二进制数字系统,计算机处理所有的字符或符号也要用二进制编码来表示。用二进制的优点是容易表示,运算规则简单,节省设备。人们知道,具有两种稳定状态的元件(如晶体管的导通和截止,继电器的接通和断开,电脉冲电平的高低等)容易找到,而要找到具有10种稳定状态的元件来对应十进制的10个数就困难了
1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。(2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。(3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。(4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。(5)用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。
十进制使用十个数字(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)记数,基数为10,逢十进一。
历史上第一台电子数字计算机ENIAC是一台十进制机器,其数字以十进制表示,并以十进制形式运算。设计十进制机器比设计二进制机器复杂得多。而自然界具有两种稳定状态的组件普遍存在,如开关的开和关,电路的通和断,电压的高和低等,非常适合表示计算机中的数。设计过程简单,可靠性高。因此,现在改为二进制计算机。
二进制以2为基数,只用0和1两个数字表示数,逢2进一。
二进制与遵循十进制数遵循一样的运算规则,但显得比十进制更简单。例如:
(1)加法:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0
(2)减法:0-0=0 1-1=0 1-0=1 0-1=1
(3)乘法:0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1
(4)除法:0/1=0 1/1=1,除数不能为0
将每个二进制数按权展开后求和即可。请看例题:
把二进制数(101.101)2=1*2^2+0*2^1+1*2^0+1*2^-1+0*2^-2+1*2^-3=(5.625)10
一般需要将十进制数的整数部分与小数部分分开处理。
整数部分计算方法:除2取余法请看例题:
十进制数(53)10的二进制值为(110101)2
小数部分计算方法:乘2取整法,即每一步将十进制小数部分乘以2,所得积的小数点左边的数字(0或1)作为二进制表示法中的数字,第一次乘法所得的整数部分为最高位。请看例题:
将(0.5125)10转换成二进制。(0.5125)10=(0.101)2
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