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二进制数的读取和理解主要基于其基数为2、逢二进一的进位规则,以及位权展开法。以下是具体方法:
一、基本概念
二进制采用2为基数,仅使用0和1表示数值,符号位(最高位)用于区分正负(如8位二进制中,00000001表示+1,10000001表示-1)。
位权展开法
从右向左,每一位的位权为2的幂次方(2⁰、2¹、2²等)。例如二进制数101010:
- 最右位(第0位):1×2⁰=1
- 第1位:0×2¹=0
- 第2位:1×2²=4
- 第3位:0×2³=0
- 第4位:1×2⁴=16
- 第5位:0×2⁵=0
- 第6位:1×2⁶=64
- 总和:1+0+4+0+16+0+64=85。
二、转换方法
二进制转十进制
将二进制数按位权展开后求和。例如1011(二进制)=1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰=8+0+2+1=11(十进制)。
十进制转二进制
通过不断除以2取余数,逆序排列。例如13(十进制)→1101(二进制):13÷2=6余1,6÷2=3余0,3÷2=1余1,1÷2=0余1,结果为1101。
三、运算规则
加法:
逢二进一,例如101+100=1010(二进制)。
减法:借一当二,例如101-1=100(二进制)。
位移:左移乘以2,右移除以2(仅限无符号数)。
四、应用场景
计算机内部采用二进制存储和运算,因为其逻辑简单(0表示关/假,1表示开/真),且便于实现逻辑门电路。