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有小数点的二进制怎么办

2025-05-04 09:26:00
孙老师
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关于带有小数点的二进制数转换,需根据数的类型(整数部分或小数部分)分别处理,具体方法如下:

一、二进制带小数点转换为十进制

整数部分转换

按位乘以2的幂次方求和,幂次从0开始递增。例如二进制数`1011`转换为十进制:

$$1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11$$

小数部分转换

从左到右依次乘以2的负幂次方求和。例如二进制小数`.0111`转换为十进制:

$$0 times 2^{-1} + 1 times 2^{-2} + 1 times 2^{-3} + 1 times 2^{-4} = 0 + frac{1}{4} + frac{1}{8} + frac{1}{16} = 0.4375$$

合并结果

将整数部分与小数部分相加,得到最终十进制数。例如`1011.0111`转换为十进制为:

$$11 + 0.4375 = 11.4375$$

二、二进制带小数点转换为其他进制(如十六进制)

整数部分转换

使用“除2取余,逆序排列”法。例如二进制数`1011`转换为十六进制:

$$1011 div 2 = 505 text{ 余 } 1$$

$$505 div 2 = 252 text{ 余 } 1$$

$$252 div 2 = 126 text{ 余 } 0$$

$$126 div 2 = 63 text{ 余 } 0$$

$$63 div 2 = 31 text{ 余 } 1$$

$$31 div 2 = 15 text{ 余 } 1$$

$$15 div 2 = 7 text{ 余 } 1$$

$$7 div 2 = 3 text{ 余 } 1$$

$$3 div 2 = 1 text{ 余 } 1$$

$$1 div 2 = 0 text{ 余 } 1$$

逆序排列余数得到`111110011`,对应十六进制为`5B3.B8`。

小数部分转换

采用“乘2取整”法,将小数部分乘以2,取整数部分,重复此过程直至小数部分为0或达到所需精度。例如二进制小数`.1011`转换为十六进制:

$$0.1011 times 2 = 0.2022 text{ 取整 } 0$$

$$0.2022 times 2 = 0.4044 text{ 取整 } 0$$

$$0.4044 times 2 = 0.8088 text{ 取整 } 0$$

$$0.8088 times 2 = 1.6176 text{ 取整 } 1$$

得到`0.0001`,转换为十六进制为`1`,最终结果为`5B3.1`。

三、注意事项

转换精度:

二进制小数转换为十进制时,若无法精确表示(如十进制0.1无法精确表示为二进制),需根据需求截断或四舍五入。

工具辅助:复杂转换建议使用计算器或编程语言(如Python)进行验证。

通过上述方法,可系统处理带有小数点的二进制数转换问题。