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二进制的推导主要涉及数制转换规则,以下是核心要点:
一、二进制基本规则
二进制由0和1组成,采用“逢二进一”的进位规则。例如:
- 1 + 1 = 10(二进制),对应十进制的2。
运算规则
- 加法:
0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位)。 - 减法:0-0=0,0-1=1(借位),1-0=1,1-1=0。 - 乘法:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1。 - 除法:0÷1=0,1÷1=1(无余数)。
二、十进制转二进制(核心方法)
- 将十进制数不断除以2,记录余数,直到商为0。 - 余数倒序排列即为二进制数。例如:
- 19 ÷ 2 = 9...1 → 余数1
- 9 ÷ 2 = 4...1 → 余数1
- 4 ÷ 2 = 2...0 → 余数0
- 2 ÷ 2 = 1...0 → 余数0
- 1 ÷ 2 = 0...1 → 余数1
- 倒序排列得:10011(二进制)。
十六进制转二进制
- 先将十六进制数转换为二进制(1位十六进制=4位二进制),再组合。例如:
- 100(十六进制)= 1000(二进制)+ 1100(二进制)= 1110100(二进制)。
三、二进制转十进制(按权展开)
将二进制数按位权展开求和,例如:
1101(二进制)= 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 4 + 0 + 1 = 13(十进制)。
四、应用场景
计算机领域:
二进制是基础数制,用于表示逻辑状态(0/1)、存储数据和进行运算。- 数学计算:适用于算法设计、数据压缩等需要高效处理的场景。
总结:二进制的推导需掌握数制转换规则,通过除2取余法实现十进制与二进制互转,并理解按权展开的运算逻辑。实际应用中需结合具体场景选择合适的方法。