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二进制数的生成和计算主要通过以下两种方式实现:
一、二进制数的生成方法
十进制转二进制
采用除2取余法:将十进制数不断除以2,记录余数,最后将余数倒序排列。例如,十进制数13转换为二进制为1101(计算过程:13÷2=6余1,6÷2=3余0,3÷2=1余1,1÷2=0余1,倒序后为1101)。
二进制直接表示
通过位权计算:二进制数由0和1组成,每个位代表2的幂次方(从右往左依次为2^0, 2^1, 2^2等)。例如,二进制数1011表示1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11(十进制)。
二、二进制基本运算规则
加法
- 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位1)
- 示例:1101 + 1011 = 11000(二进制)
减法
- 0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位时,借1当2)
- 示例:1010 - 110 = 1000(二进制)
乘法
通过逐位相乘并累加:0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1,结合位权计算。
位操作
计算机中常用逻辑运算(如与、或、非):
- 与运算:全1得1,否则得0
- 或运算:全0得0,否则得1
- 非运算:逐位取反