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分数转二进制可以通过以下两种方法实现,根据分数是整数还是小数进行区分:
一、整数分数转二进制
除2取余法
用2整除分子,记录余数,然后将商继续除以2,直到商为0。将余数从低位到高位排列即可得到二进制数。例如将23.5转换为二进制:
- 23 ÷ 2 = 11 余 1
- 11 ÷ 2 = 5 余 1
- 5 ÷ 2 = 2 余 1
- 2 ÷ 2 = 1 余 0
- 1 ÷ 2 = 0 余 1
- 结果为 10111.1(小数部分0.5=1/2)。
二、小数分数转二进制
乘2取整法
将小数部分乘以2,取整数部分作为当前位,然后将小数部分继续乘以2,重复此过程直到小数部分为0或达到所需精度。例如将0.625转换为二进制:
- 0.625 × 2 = 1.25 取整1
- 0.25 × 2 = 0.5 取整0
- 0.5 × 2 = 1.0 取整1
- 结果为 0.101。
三、分数(分子/分母)转二进制
分母为2的幂次
若分母是2的幂次(如128=2⁷),可直接将分子转换为二进制,然后在前面补零至与分母相同的位数。例如将13/128转换:
- 13 = 2³ + 2² + 2⁰ = 0001101₂
- 分母128=2⁷,所以结果为 0.0001101。
一般分数
对分子分母分别转换为二进制,然后进行除法运算。例如将11/28转换:
- 11 = 2³ + 2 + 2⁰ = 1011₂
- 28 = 2⁴ + 2³ = 11100₂
- 结果为 0.1011010011010011...(无限循环)。
注意事项
整数部分转换方法与十进制转二进制相同,只需去掉小数点。
小数部分转换需注意精度,部分十进制小数(如0.32)转换为二进制是无限循环的。
分母为2的幂次时,分子二进制补零的方法可快速转换,但一般分数需通过长除法或连续乘2取整。
通过以上方法,可灵活处理不同类型的分数转二进制需求。