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多个二进制位组合在一起形成的数称为 二进制数。以下是具体说明:
一、基本概念
二进制数的基本单位是 位(bit),每个位只能表示0或1。
权重与位值
二进制数从右向左依次增加权重,每个位的权重是2的幂次方。例如:
- 最右边位(最低位)权重为$2^0 = 1$
- 下一位权重为$2^1 = 2$
- 再下一位权重为$2^2 = 4$,以此类推。
二、组合方式
多个二进制位通过串联组合形成更大的数。例如:
两位二进制数:$10_2$(二进制)= 2(十进制)
三位二进制数:$110_2$ = 6(十进制)
四位二进制数:$1011_2$ = 11(十进制)
三、应用与扩展
计算机存储与处理:
计算机内部所有数据(如文字、图像)均以二进制形式存储和运算。
位运算:通过逻辑运算(与、或、非等)实现复杂计算,是编程中的基础操作。
扩展示例:
五位二进制数:$10101_2$ = 21(十进制)
六位二进制数:$110100_2$ = 52(十进制)
四、示例总结
| 二进制数 | 权重展开 | 十进制值 |
|----------|----------|----------|
| 10101 | $1×2^4 + 0×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0$ | 21 |
| 110100| $1×2^5 + 1×2^4 + 0×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 0×2^0$ | 52 |
通过以上组合方式,二进制数能够表示从0到$2^n - 1$的整数,其中n为位数。这种表示方法具有稳定性和高效性,是计算机科学的基础。