十进制与二进制的转换可以通过以下方法实现,具体分为整数和小数部分:
一、十进制转二进制
1. 整数部分转换(除2取余法)
步骤:将十进制整数不断除以2,记录每次的余数,然后将余数从低位到高位排列。
示例:将23转换为二进制
```
23 ÷ 2 = 11 余 1
11 ÷ 2 = 5 余 1
5 ÷ 2 = 2余 1
2 ÷ 2 = 1余 0
1 ÷ 2 = 0余 1
```
结果:余数逆序排列为10111(二进制)
2. 小数部分转换(乘2取整法)
步骤:将十进制小数不断乘以2,记录每次的整数部分,然后将整数部分从左到右排列,直到小数部分为0。
示例:将0.75转换为二进制
```
0.75 × 2 = 1.50(取整数1)
0.50 × 2 = 1.00(取整数1)
```
结果:11(二进制)
二、二进制转十进制
方法:将二进制数从高位到低位排列,每个二进制位乘以对应的2的幂次,然后将结果相加。
示例:将1101转换为十进制
```
1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 4 + 0 + 1 = 13
```
公式:
$$
sum_{i=0}^{n} b_i times 2^i
$$
其中,$b_i$为二进制位(0或1),$n$为位数减1
三、注意事项
整数部分:
若最高位为1,则表示负数,需先补齐位数再转换。
小数部分:
转换后可能出现无限循环,通常保留6-8位小数。
工具辅助:
可以使用计算器或编程语言(如Python)进行转换。
通过以上方法,可以灵活实现十进制与二进制之间的转换,满足不同场景的需求。