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二进制(Binary)是一种数制系统,使用0和1两个数字表示数值。以下是关于二进制书写和转换的详细说明:
一、基本书写规则
- 二进制数以`0b`或`B`开头,例如:
- `0b1010`(十进制2)
- `B1101`(十进制13)
- 也可直接写作`1010`,但需注意上下文明确标注为二进制。
位数与数值对应
- 每位对应2的幂次,从右到左依次为$2^0, 2^1, 2^2, dots$
- 例如:
- `0001`(二进制)= 1(十进制)
- `1011`(二进制)= 11(十进制)
- 五位二进制可表示0-31的数值,七位可表示0-127,以此类推。
二、扩展应用
字母与字符表示
- 通过ASCII码将字符转换为二进制。例如:
- `A`的ASCII码为65,二进制为`01000001`
- `a`的ASCII码为97,二进制为`01100001`
- 二进制数通常以8位(1字节)形式存储,不足时补零。例如:
- `Hello`的十六进制表示为`48 65 6C 6C 6F`,对应的二进制为`01001000 01010101 01100100 01100100 01101111`。
进制转换示例
- 十进制转二进制:
使用`bin()`函数(Python)或手动计算。例如:
- `bin(255)` → `0b11111111`
- 二进制转十进制:按权展开求和。例如:
- `101101`(二进制)= $1×2^5 + 0×2^4 + 1×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0$ = 45(十进制)。
三、注意事项
二进制数运算规则简单(逢二进一),但位数增长导致数值表示冗长,因此计算机多采用 十六进制(每4位对应1位二进制)进行表示和存储。
实际应用中,二进制常用于计算机底层运算,而人类更习惯使用十进制表示数值。
通过以上规则和示例,可系统地书写和转换二进制数。