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二进制编码的计数方式基于2为基数的位值制,采用“逢二进一”的进位规则。以下是具体说明:
二进制使用0和1两个数码表示数值,基数为2,即每相邻位之间的进率为2。其一般形式为:
$$
K_n cdot 2^n + K_{n-1} cdot 2^{n-1} + cdots + K_1 cdot 2^1 + K_0 cdot 2^0
$$
其中,$K_i$为0或1,$n$为最高位位数。
进位规则
- 逢二进一:
当某一位达到2时,向高位进1,本位归0。例如:$1+1=10$(二进制),对应十进制的2。 - 借位规则:若某一位需要减1但当前为0,则向高位借1(相当于借2),本位加2。例如:$100-1=111$(二进制)。
从右往左,位权依次为$2^0, 2^1, 2^2, ldots$。例如:二进制数$1101$表示:
$$
1 cdot 2^3 + 1 cdot 2^2 + 0 cdot 2^1 + 1 cdot 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13 text{(十进制)}
$$
。
应用场景
二进制广泛应用于计算机领域,因逻辑门(如与门、或门)的实现直接对应0和1状态,且便于进行逻辑运算。
总结:
二进制通过位值制和进位规则实现计数,其核心是“逢二进一”和位权递增,与十进制“逢十进一”类似,但基数和位权基数不同。