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二进制数128的来源和转换过程如下:
一、二进制表示的本质
二进制是一种基数为2的数制,采用“逢二进一”的进位规则。每个数位只能表示0或1,这种表示方法在计算机科学中具有天然优势,因为电子设备的开关状态(开/关)可以自然对应0和1。
二、128的二进制转换
将十进制数128转换为二进制数,采用“除2取余,余数逆序排列”的方法:
除2取余
将128连续除以2,记录每次的余数:
- 128 ÷ 2 = 64 余 0
- 64 ÷ 2 = 32 余 0
- 32 ÷ 2 = 16 余 0
- 16 ÷ 2 = 8 余 0
- 8 ÷ 2 = 4 余 0
- 4 ÷ 2 = 2 余 0
- 2 ÷ 2 = 1 余 0
- 1 ÷ 2 = 0 余 1
余数逆序排列
将上述余数从低位到高位排列,得到二进制数:
$$128_{10} = 10000000_2$$
三、结果验证
二进制数10000000转换为十进制:
$$1 times 2^7 + 0 times 2^6 + 0 times 2^5 + cdots + 0 times 2^0 = 128_{10}$$
128是2的7次方,符合二进制中$2^n$的表示形式。
四、补充说明
二进制在计算机中的存储和运算效率远高于十进制,因此被广泛应用于数字电路和编程语言中。
二进制的“逢二进一”规则与十进制的“逢十进一”规则类似,但基数不同,导致位数和表示范围有本质差异。
通过上述步骤,我们可以清晰地理解二进制128的来源及其转换过程。