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二进制是一种基于2的计数系统,其符号和表示方法如下:
一、基本符号
二进制仅使用两个符号:
0:表示数值零
1:表示数值一
其基本运算规则遵循“逢二进一”的原则,例如:
$1 + 1 = 10$(二进制)
$10 - 1 = 1$(二进制)
二、数制表示形式
由0和1组成,例如:`1011`(十进制为11)。
带符号数表示
- 最高位为符号位:
- `0`表示正数
- `1`表示负数
- 其余位为数值位:
例如,八进制数`77`(十进制为63)的原码表示为`01111111`,补码为`01111001`。
三、书写规范
标注基数:通常在数字右下方注明`2`,或添加后缀`B`,例如:`1011B`。
扩展表示:
4位二进制对应1位十六进制(如`1010`→`A`),常用于简化长二进制数表示。
四、示例转换
| 二进制 | 八进制 | 十进制 | 十六进制 |
|--------|--------|--------|----------|
| 1010 | A | 10 | 10 |
| 11111111| FF | 255| FF |
| 10010110| 96 | 150| 96 |
五、应用场景
二进制是计算机内部运算的基础,广泛应用于:
数据存储与处理
网络通信协议
有符号数与浮点数表示(如补码机制)。
通过以上符号和规则,二进制能够高效地表示数值信息,是计算机科学的核心基础之一。