一、进制

进制就是进位计数制,是人为定义的带进位的计数方法。

对于任何一种进制—— X 进制,就表示每一位置上的数运算时都是逢 X 进一位

十进制就是逢十进一,二进制就是逢二进一,十六进制就是逢十六进一,以此类推。

二、进制转换

进制转换是人们利用符号来计数的方法。进制转换由一组数码符号和两个基本因素“基数”和“位权”构成。

基数:进制计数制中所采用的数码(数制中用来表示“量”的符号)的个数。

位权:进位制中每一固定对应的单位值。

三、进制转换结构图

所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。

对于整数,有四种表示方式:

二进制(binary):0,1 满二进一,以 0b 或 0B 开头

十进制(decimal):0-9,满 10 进 1

八进制(octal):0-7,满 8 进 1,以数字 0 开头表示

十六进制(hex):0-9 及 A-F,满 16 进 1,以 0x 或 0X 开头表示

最常用的进制转换是二、八、十、十六进制之间的相互转换,下面是各个进制之间关系的结构图。

下面对各个进制的转换进行详解。

四、进制转换算法

在数字后面加上不同的字母来表示不同的进位制。

B(Binary) 表示二进制,O(Octal) 表示八进制,D(Decimal) 或不加表示十进制,H(Hexadecimal) 表示十六进制。

例如:(101011)B = (53)O = (43)D = (2B) H

1、(二、八、十六进制) → (十进制)

(1)二进制 → 十进制

方法:二进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第 0 位的权值是 2 的 0 次方,第 1 位的权值是 2 的 1 次方,第 2 位的权值是 2 的 2 次方,依次递增下去,最后把各项的结果相加的值就是进制的值了。

例如:将二进制的(101011)B 转换为十进制的步骤如下:

1. 第0位: 1 × 2^0  = 1;

2. 第1位: 1 × 2^1  = 2;

3. 第2位: 0 x 2^2  = 0;

4. 第3位: 1 x 2^3  = 8;

5. 第4位: 0 x 2^4  = 0;

6. 第5位: 1 x 2^5  = 32;

7. 读数,把结果值相加:1+2+0+8+0+32=43,即(101011)B=(43)D。

(2)八进制 → 十进制

方法:八进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第 0 位的权值是 8 的 0 次方,第 1 位的权值是 8 的 1 次方,第 2 位的权值是 8 的 2 次方,依次递增下去,把最后的结果相加的值就是十进制的值了。

八进制就是逢 8 进 1,八进制数采用 0 ~ 7 这八数来表达一个数。

例:将八进制的(53)O 转换为十进制的步骤如下:

1. 第 0 位 3 x 8^0 = 3;

2. 第 1 位 5 x 8^1 = 40;

3. 读数,把结果值相加,3+40=43,即(53)O=(43)D。

(3)十六进制 → 十进制

方法:十六进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第 0 位的权值是 16 的 0 次方,第 1 位的权值是 16 的 1 次方,第 2 位的权值是 16 的 2 次方,依次递增下去,把最后的结果相加的值就是十进制的值了。

十六进制就是逢 16 进 1,十六进制的 16 个数为 0123456789ABCDEF。

例:将十六进制的(2B)H 转换为十进制的步骤如下:

1. 第 0 位 B x 16^0 = 11;

2. 第 1 位 2 x 16^1 = 32;

3. 读数,把结果值相加,11+32=43,即(2B)H=(43)D。

2、(十进制) → (二、八、十六进制)

(1)十进制 → 二进制

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。 (口诀:除 2 倒取余

例:将十进制的(43)D 转换为二进制的步骤如下:

  1. 将商 43 除以 2,商 21 余数为 1;

  2. 将商 21 除以 2,商 10 余数为 1;

  3. 将商 10 除以 2,商 5 余数为 0;

  4. 将商 5 除以 2,商 2 余数为 1;

  5. 将商 2 除以 2,商 1 余数为 0;

  6. 将商 1 除以 2,商 0 余数为 1;

  7. 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,101011,即(43)D=(101011)B。

(2)十进制 → 八进制

方法 1:除 8 取余法,即每次将整数部分除以 8,余数为该位权上的数,而商继续除以 8,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,从最后一个余数起,一直到最前面的一个余数。

例:将十进制的(796)D 转换为八进制的步骤如下:

  1. 将商 796 除以 8,商 99 余数为 4;

  2. 将商 99 除以 8,商 12 余数为 3;

  3. 将商 12 除以 8,商 1 余数为 4;

  4. 将商 1 除以 8,商 0 余数为 1;

  5. 读数,因为最后一位是经过多次除以 8 才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,1434,即(796)D=(1434)O。

方法 2:使用间接法,先将十进制转换成二进制,然后将二进制又转换成八进制;

(3)十进制 → 十六进制

方法 1:除 16 取余法,即每次将整数部分除以 16,余数为该位权上的数,而商继续除以 16,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,从最后一个余数起,一直到最前面的一个余数。

例:将十进制的(796)D 转换为十六进制的步骤如下:

  1. 将商 796 除以 16,商 49 余数为 12,对应十六进制的 C;

  2. 将商 49 除以 16,商 3 余数为 1;

  3. 将商 3 除以 16,商 0 余数为 3;

  4. 读数,因为最后一位是经过多次除以 16 才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,31C,即(796)D=(31C)H。

方法 2:使用间接法,先将十进制转换成二进制,然后将二进制又转换成十六进制;

3、(二进制) ↔ (八、十六进制)

(1)二进制 → 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)(整数向左,小数向右)每三位取成一位,接着将这三位二进制按权相加,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。

例:将二进制的(11010111.0100111)B 转换为八进制的步骤如下:

  1. 小数点前 111 = 7;

  2. 010 = 2;

  3. 11 补全为 011,011 = 3;

  4. 小数点后 010 = 2;

  5. 011 = 3;

  6. 1 补全为 100,100 = 4;

  7. 读数,读数从高位到低位,即(11010111.0100111)B=(327.234)O。

二进制与八进制编码对应表:

(2)八进制 → 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:将八进制的(327)O 转换为二进制的步骤如下:

  1. 3 = 011;

  2. 2 = 010;

  3. 7 = 111;

  4. 读数,读数从高位到低位,011010111,即(327)O=(11010111)B。

(3)二进制 → 十六进制

方法:取四合一法,即从二进制的小数点为分界点,向左(向右)每四位取成一位,接着将这四位二进制按权相加,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十六进制数。如果向左(向右)取四位后,取到最高(最低)位时候,如果无法凑足四位,可以在小数点最左边(最右边),即整数的最高位(最低位)添 0,凑足四位。

例:将二进制的(11010111)B 转换为十六进制的步骤如下:

  1. 0111 = 7;

  2. 1101 = D;

  3. 读数,读数从高位到低位,即(11010111)B=(D7)H。

(4)十六进制 → 二进制

方法:取一分四法,即将一位十六进制数分解成四位二进制数,用四位二进制按权相加去凑这位十六进制数,小数点位置照旧。

例:将十六进制的(D7)H 转换为二进制的步骤如下:

  1. D = 1101;

  2. 7 = 0111;

  3. 读数,读数从高位到低位,即(D7)H=(11010111)B。

4、(八进制) ↔ (十六进制)

(1)八进制 → 十六进制

方法:将八进制转换为二进制,然后再将二进制转换为十六进制,小数点位置不变。

例:将八进制的(327)O 转换为十六进制的步骤如下:

  1. 3 = 011;

  2. 2 = 010;

  3. 7 = 111;

  4. 0111 = 7;

  5. 1101 = D;

  6. 读数,读数从高位到低位,D7,即(327)O=(D7)H。

(2)十六进制 → 八进制

方法:将十六进制转换为二进制,然后再将二进制转换为八进制,小数点位置不变。

例:将十六进制的(D7)H 转换为八进制的步骤如下:

  1. 7 = 0111;

  2. D = 1101;

  3. 0111 = 7;

  4. 010 = 2;

  5. 011 = 3;

  6. 读数,读数从高位到低位,327,即(D7)H=(327)O。

五、扩展

1、包含小数的进制换算

(ABC.8C)H=10x16^2+11x16^1+12x16^0+8x16^-1+12x16^-2

=2560+176+12+0.5+0.046875

=(2748.546875)D

2、负次幂的计算

2^-5=2^(0-5)=2^0/2^5=1/2^5

同底数幂相除,底数不变,指数相减,反过来

参考资料:进制转换

posted on 2019-11-10 19:52  格物致知_Tony  阅读(1050)  评论(0编辑  收藏  举报