进制转换

进位制/位置计数法是一种记数方式,故亦称进位记数法/位值计数法,可以用有限的数字符号代表所有的数值。可使用数字符号的数目称为基数(en:radix)或底数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。

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一. 十进制和二进制互相转换

(1) 十进制转换为二进制,分为整数部分和小数部分

1.整数部分

方法:除2取余法,即每次将整数部分除以2,余数为该位权上的数,而商继续除以2,余数又为上一个位权上的数,这个步骤一直持续下去,直到商为0为止,最后读数时候,从最后一个余数读起,一直到最前面的一个余数。下面举例:

例:将十进制的168转换为二进制

得出结果 将十进制的168转换为二进制,(10101000)

分析:

    第一步,将168除以2,商84,余数为0。

    第二步,将商84除以2,商42余数为0。

    第三步,将商42除以2,商21余数为0。

    第四步,将商21除以2,商10余数为1。

    第五步,将商10除以2,商5余数为0。

    第六步,将商5除以2,商2余数为1。

    第七步,将商2除以2,商1余数为0。

    第八步,将商1除以2,商0余数为1。

    第九步,读数,因为最后一位是经过多次除以2才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,即10101000

2.小数部分

方法:乘2取整法,即将小数部分乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分继续乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分又乘以2,一直取到小数部分

为零为止。如果永远不能为零,就同十进制数的四舍五入一样,按照要求保留多少位小数时,就根据后面一位是0还是1,取舍,如果是零,舍掉,如果是1,向入一位。换句话说就是0舍1入。读数要从前面的整数读到后面的整数,下面举例:

例1:将0.125换算为二进制

得出结果:将0.125换算为二进制(0.001)

分析:

    第一步,将0.125乘以2,得0.25,则整数部分为0,小数部分为0.25。

    第二步, 将小数部分0.25乘以2,得0.5,则整数部分为0,小数部分为0.5。

    第三步, 将小数部分0.5乘以2,得1.0,则整数部分为1,小数部分为0.0。

    第四步,读数,从第一位读起,读到最后一位,即为0.001。

例2:将0.45转换为二进制(保留到小数点第四位)

大家从上面步骤可以看出,当第五次做乘法时候,得到的结果是0.4,那么小数部分继续乘以2,得0.8,0.8又乘以2的,到1.6这样一直乘下去,最后不可能得到小数部分为零,因此,这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了,但是二进制只有0和1两个,于是就出现0舍1入。这个也是计算机在转换中会产生误差,但是由于保留位数很多,精度很高,所以可以忽略不计。

那么,我们可以得出结果将0.45转换为二进制约等于0.0111

上面介绍的方法是十进制转换为为二进制的方法,需要大家注意的是:

    十进制转换为二进制,需要分成整数和小数两个部分分别转换。

    当转换整数时,用的除2取余法,而转换小数时候,用的是乘2取整法。

    注意他们的读数方向。

因此,我们从上面的方法,我们可以得出十进制数168.125转换为二进制为10101000.001,或者十进制数转换为二进制数约等于10101000.0111。

(2) 二进制转换为十进制 不分整数和小数部分

方法:按权相加法,即将二进制每位上的数乘以权,然后相加之和即是十进制数。

二进制数的第0位的权值是2的0次方,第一位的权值是2的1次方

例1:将二进制数101.101转换为十进制数。

得出结果:(101.101)2=(5.625)10

分析:

    1*2^0 + 0*2^1 + 1*2^2 + 1*2^-1 + 0*2^-2 + 1*2^-3

    1 + 0 + 4 + 0.5 + 0 + 0.125 = 5.625

例2:将二进制101100100换算为十进制

得出结果:将101100100换算为十进制(356)

分析:

    二进制数第0位的权值是2的0次方,第1位的权值是2的1次方......

    用横式计算(从右往左算)

    0*2^0 + 0*2^1 +1*2^2 + 0*2^3 + 0*2^4 + 1*2^5 + 1*2^6 + 0*2^7 + 1*2^8

    0乘以多少都是0,所以我们也可以直接跳过值为0的位:

    1*2^2 + 1*2^5 + 1*2^6 + 1*2^8 = 356

    4 + 32 + 64 + 256 = 356

大家在做二进制转换成十进制需要注意的是:

    要知道二进制每位的权值。

    要能求出每位的值。

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二. 二进制与八进制互相转换

    首先,我们需要了解一个数学关系,即2^3=8,2^4=16,而八进制和十六进制是用这关系衍生而来的,即用三位二进制表示一位八进制,用四位二进制表示一位十六进制数。

    接着,记住4个数字8、4、2、1(2^3=8、2^2=4、2^1=2、2^0=1)。


    现在我们来练习二进制与八进制之间的转换。

(1)  二进制转换为八进制

方法:取三合一法,即从二进制的小数点为分界点,向左(向右)每三位取成一位,接着将这三位二进制按权相加,得到的数就是一位八位二进制数,然后,按顺序进行排列,小数点的位置不变,得到的数字就是我们所求的八进制数。如果向左(向右)取三位后,取到最高(最低)位时候,如果无法凑足三位,可以在小数点最左边(最右边),即整数的最高位(最低位)添0,凑足三位。


每一个三位表示一个八位,所以要三三分组,这里需要注意的是,在向左(或向右)取三位时,取到最高位(最低位)如果无法凑足三位,就可以在小数点的最左边(或最右边)补0,进行换算。 分好组以后,对照二进制与八进制数的对应表,将三位二进制按权相加,得到的数就是一位八进制数,然后按顺序排列,小数点的位置不变哦,最后得到的就是八进制数哦。

这里需要注意的是大家在做添0补位的时候,是在小数点最左边或最右边才能添0。

例1:将二进制数101110.101转换为八进制

得到结果:将101110.101转换为八进制为56.5

例2:将二进制数1101.1转换为八进制

得到结果:将1101.1转换为八进制为15.4

例3:将二进制数010100.011101转换为八进制

得到结果:将010100.011101转换为八进制为24.35



例4:将二进制数1011.11转换为八进制

得到结果:将1011.11转换为八进制为13.6

(2)  二进制与八进制之间的转换


      首先,我们需要了解一个数学关系,即2^3=8,2^4=16,而八进制和十六进制是用这关系衍生而来的,即用三位二进制表示一位八进制,用四位二进制表示一位十六进制数。

接着,记住4个数字8、4、2、1(2^3=8、2^2=4、2^1=2、2^0=1)。现在我们来练习二进制与八进制之间的转换。

1. 将八进制转换为二进制

方法:取一分三法,即将一位八进制数分解成三位二进制数,用三位二进制按权相加去凑这位八进制数,小数点位置照旧。

例1:将八进制数67.54转换为二进制

因此,将八进制数67.54转换为二进制数为110111.101100,即110111.1011

大家从上面这道题可以看出,计算八进制转换为二进制

首先,将八进制按照从左到右,每位展开为三位,小数点位置不变

然后,按每位展开为22,21,20(即4、2、1)三位去做凑数,即a×22+ b×21 +c×20=该位上的数(a=1或者a=0,b=1或者b=0,c=1或者c=0),将abc排列就是该位的二进制数

接着,将每位上转换成二进制数按顺序排列

最后,就得到了八进制转换成二进制的数字。

例2:将八进制数543.01转换为二进制

5 4 3. 0 1

101 100 011. 000 001


以上的方法就是二进制与八进制的互换,大家在做题的时候需要注意的是:

1) 他们之间的互换是以一位与三位转换,这个有别于二进制与十进制转换

2) 大家在做添0和去0的时候要注意,是在小数点最左边或者小数点的最右边(即整数的最高位和小数的最低位)才能添0或者去0,否则将产生错误


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三. 二进制与十六进制互相转换

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四. 八进制与十六进制互相转换

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五. 八进制与十进制互相转换

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六. 十六进制与十进制互相转换

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