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二进制数的书写和转换方法如下:
一、二进制数的书写规范
在数字右下方标注基数2,或使用字母 B表示,例如:
$$(10110011)_2 quad text{或} quad 10110011B$$
十进制数可用 D标注(如100000D)。
位权展开
二进制按位权展开求和,从右往左依次为:
$$a_n cdot 2^n + a_{n-1} cdot 2^{n-1} + dots + a_1 cdot 2^1 + a_0 cdot 2^0$$
例如:
$$1011_2 = 1 cdot 2^3 + 0 cdot 2^2 + 1 cdot 2^1 + 1 cdot 2^0 = 11_{10}$$。
二、二进制数的运算规则
基本运算
- 加法:
逢二进一,例如:
$$1011 + 11 = 10010 quad (text{二进制})$$
$$1011_{2} + 11_{2} = 10010_{2}$$
- 乘法:按位与后左移,例如:
$$1011 times 11 = 11101 quad (text{二进制})$$
$$1011_{2} times 11_{2} = 11101_{2}$$。
- 十进制转二进制:
用“除2取余,逆序排列”法,例如:
$$12_{10} = 1100_{2}$$
- 二进制转十进制:按权展开求和,例如:
$$1100_{2} = 1 cdot 2^3 + 1 cdot 2^2 + 0 cdot 2^1 + 0 cdot 2^0 = 12_{10}$$。
三、实际应用示例
计算机存储:8个二进制位(1字节)可表示256种状态,适合表示字符和简单数据类型。
文件操作(Java示例):
```java
FileOutputStream out = new FileOutputStream("binary_file.bin");
byte[] data = {0x01, 0x02, 0x03};
out.write(data);
out.close();
```
网络传输:二进制数据更稳定,适合传输图像、音频等文件。
通过以上规范和示例,可系统掌握二进制的书写、运算及应用方法。