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二进制数的减法运算可通过以下两种方法实现,具体选择取决于应用场景:
一、逐位借位法(传统减法)
从最低位开始逐位相减,若当前位被减数小于减数,则向高位借1(相当于加2),继续计算。
- 例如:`1010 - 0101`
- 个位:0-1不够减,向十位借1,变为10-1=1
- 十位:被借后为0,继续向百位借1,变为10-0=10,再减1得9
- 结果为`0101`
注意事项
- 需处理借位导致的进位或借位冲突(如连续多位为0时)
- 适用于减数小于被减数的情况
二、加补码法(计算机实现)
操作步骤
- 将减数按位取反(0变1,1变0),然后加1,得到减数的补码
- 将被减数与减数的补码相加,结果即为差值
示例
计算`1100 - 1001`
- 减数`1001`的补码为`0110`(取反+1)
- `1100 + 0110 = 1010`,结果为`0011`
优势
无需逐位借位,适合计算机硬件实现,且能处理减数大于被减数的情况
总结
手算:
推荐使用逐位借位法,直观但易出错
计算机:采用加补码法,效率高且通用