进制的介绍和进制的转换--详细版
先介绍一下 这是博主第二次学习进制的时候使用的笔记资料(不要问为啥是第二次学习,🙃😭因为第一次学完忘了)并且博主在第一次学习的时候,没有很好的笔记在进制转换的时候把自己搅混了
第二次学习完了将自己的一些对教程当中的关键的分享给大家
这里博主建议在阅读的时候大家,对于博主给出的例子都动手算一下
二进制、八进制和十六进制
二进制
在计算机内部,数据都是以二进制的形式存储的
其实二进制加减法和十进制加减法的思想是类似的
对于十进制,进行加法运算时逢十进一,进行减法运算时借一当十;
对于二进制,进行加法运算时逢二进一,进行减法运算时借一当二。
二进制加法:1+0=1、1+1=10、11+10=101、111+111=1110
二进制减法:1-0=1、10-1=1、101-11=10、1100-111=101
大家可以类比去记忆这个
八进制
八进制有 0~7 共8个数字(一定要记住是0-7不是1-8或者0-8),基数为8,
加法运算时逢八进一,减法运算时借一当八(其实八进制二进制还有个十六进制他们的加减法运算规则是一样的)
注意:八进制数一般是不能以0开头的
八进制加法:3+4=7、5+6=13、75+42=137、2427+567=3216
八进制减法:6-4=2、52-27=23、307-141=146、7430-1451=5757
十六进制
十六进制中由0-9+A-F组成的,用A来表示10,B表示11,C表示12,D表示13,E表示14,F表示15,因此有 0~F 共16个数字,基数为16,加法运算时逢16进1,减法运算时借1当16
注意:十六进制中的字母不区分大小写,ABCDEF 也可以写作 abcdef。
注意:十六进制数一般是不能以0开头的
十六进制加法:6+7=D、18+BA=D2、595+792=D27、2F87+F8A=3F11
十六进制减法:D-3=A、52-2F=23、E07-141=CC6、7CA0-1CB1=5FEF
进制转换:二进制、八进制、十六进制、十进制之间的转换
一定要记住这里
将十进制和其他进制间的转换分为一类
将其他进制间的转换分为另一类
将二进制、八进制、十六进制转换为十进制
假设当前数字是 N 进制,那么:
对于整数,从右往左看,第 i 位的位权等于N^(i-1)
对于小数,要从左往右看,第 j 位的位权为N^(-j)。(仔细理解这俩句话,套着下面的例子实践他)
整数
eg. 将八进制数字 53627 转换成十进制:
53627 = 5×8^4 + 3×8^3 + 6×8^2 + 2×8^1 + 7×8^0 = 22423(十进制)
解析:从右往左看,第1位的位权为 8^0=1,第2位的位权为 8^1=8,第3位的位权为 8^2=64,第4位的位权为 8^3=512,第5位的位权为 8^4=4096 …… 第n位的位权就为 8^n-1。将各个位的数字乘以位权,然后再相加,就得到了十进制形式。
eg. 将十六进制数字 9FA8C 转换成十进制:
9FA8C = 9×16^4 + 15×16^3 + 10×16^2 + 8×16^1 + 12×16^0 = 653964(十进制)
解析:从右往左看,第1位的位权为 16^0=1,第2位的位权为 16^1=16,第n位的位权就为 16^n-1。将各个位的数字乘以位权,然后再相加,就得到了十进制形式。
eg. 将二进制数字转换成十进制也是类似的道理:
11010 = 1×2^4 + 1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 0×2^0 = 26(十进制)
这里就不给解析了
小数
eg. 将八进制数字 0.5176 转换成十进制:
0.5176 = 5×8^-1 + 1×8^-2 + 7×8^-3 + 6×8^-4 = 0.65576171875(十进制)
小数部分和整数部分相反,要从左往右看,第1位的位权为 8^-1=1/8,第2位的位权为 8^-2=1/64,第3位的位权为 8^-3=1/512,第4位的位权为 8^-4=1/4096 …… 第m位的位权就为 8^-m。
eg. 将二进制数字 0.1101 转换成十进制:
0.1101 = 1×2^-1 + 1×2^-2 + 0×2^-3 + 1×2^-4 = 0.8125(十进制)
小数部分和整数部分相反,要从左往右看,第1位的位权为 2^-1=1/2,第2位的位权为 2^-2=1/4,第3位的位权为 2^-3=1/8…… 第m位的位权就为 2^-m。
如果一个数字既包含了整数部分又包含了小数部分,那么将整数部分和小数部分开,分别按照上面的方法完成转换,然后再合并在一起即可
eg. 将八进制数字 423.5176 转换成十进制:
423.5176 = 4×82 + 2×81 + 3×80 + 5×8-1 + 1×8-2 + 7×8-3 + 6×8-4 = 275.65576171875(十进制)
将十进制转换为二进制、八进制、十六进制
将十进制转换为其它进制时比较复杂,整数部分和小数部分的算法不一样
整数部分
十进制整数转换为 N 进制整数采用“除 N 取余,逆序排列”法。
具体做法:将 N 作为除数,用十进制整数除以 N,可以得到一个商和余数;保留余数,用商继续除以 N,又得到一个新的商和余数;仍然保留余数……如此反复进行,每次都保留余数,用商接着除以 N,直到商为 0 时为止。
把先得到的余数作为 N 进制数的低位数字,后得到的余数作为 N 进制数的高位数字,依次排列起来,就得到了 N 进制数字。
eg.
将十进制数字 36926 转换成八进制的过程:
十进制数字 36926 转换成八进制的结果为 110076。
十进制数字 42 转换成二进制
十进制数字 42 转换成二进制的结果为 101010
建议动手计算一下(不明白可以私信博主)
小数部分
十进制小数转换成 N 进制小数采用“乘 N 取整,顺序排列”法。
具体做法:用 N 乘以十进制小数,可以得到一个积,这个积包含了整数部分和小数部分;将积的整数部分取出,再用 N 乘以余下的小数部分,又得到一个新的积……如此反复进行,每次都取出整数部分,用 N 接着乘以小数部分,直到积中的小数部分为 0,或者达到所要求的精度为止。
把取出的整数部分按顺序排列起来,先取出的整数作为 N 进制小数的高位数字,后取出的整数作为低位数字,这样就得到了 N 进制小数。(注意这里是先取出的整数做高位数字)
eg.
十进制小数 0.930908203125 转换成八进制小数
十进制小数 0.930908203125 转换成八进制小数的结果为 0.7345
将十进制小数 0.6875 转换成二进制小数
十进制小数 0.6875 转换成二进制小数的结果为 0.1011
如果一个数字既包含了整数部分又包含了小数部分,那么将整数部分和小数部分开,分别按照上面的方法完成转换,然后再合并在一起即可
二进制和八进制、十六进制的转换
二进制整数和八进制整数之间的转换
二进制整数转换为八进制整数时,每三位二进制数字转换为一位八进制数字,运算的顺序是从低位向高位依次进行,高位不足三位用零补齐。
eg.
将二进制整数 1110111100 转换为八进制:
二进制整数 1110111100 转换为八进制的结果为 1674
八进制整数转换为二进制整数时,思路是相反的,每一位八进制数字转换为三位二进制数字,运算的顺序也是从低位向高位依次进行。
eg.
将八进制整数 2743 转换为二进制:
八进制整数 2743 转换为二进制的结果为 10111100011
二进制整数和十六进制整数之间的转换
二进制整数转换为十六进制整数时,每四位二进制数字转换为一位十六进制数字,运算的顺序是从低位向高位依次进行,高位不足四位用零补齐。
eg.
将二进制整数 10 1101 0101 1100 转换为十六进制:
二进制整数 10 1101 0101 1100 转换为十六进制的结果为 2D5C
十六进制整数转换为二进制整数时,思路是相反的,每一位十六进制数字转换为四位二进制数字,运算的顺序也是从低位向高位依次进行。
eg.
将十六进制整数 A5D6 转换为二进制:
十六进制整数 A5D6 转换为二进制的结果为 1010 0101 1101 0110