二进制是一种以2为基数的数制,仅使用0和1两个数字。其核心特点和估读方法如下:
一、基本概念
基数与进制 二进制的基数为2,进位规则为“逢二进一”,借位规则为“借一当二”。
数位表示
从右向左依次为1位、2位(二进制数位)、4位(半字节)、8位(1字节)等,例如:
- 1位:0或1
- 2位:00(0)、01(1)、10(2)、11(3)
- 4位:0000(0)、0001(1)等。
二、二进制与十进制的转换
| 十进制 | 二进制 |
|--------|--------|
| 0 | 0 |
| 1 | 1 |
| 2 | 10 |
| 3 | 11 |
| 4 | 100|
| 5 | 101|
| 6 | 110|
| 7 | 111|
| 8 | 1000 |
| 9 | 1001 |
扩展: 二进制可表示更大数值,例如: 255(十进制)= 11111111(二进制)。 三、二进制数的读法按位读法
从右向左按权展开,例如:
- 1011(二进制)= 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 11(十进制)。
分组读法
每4位一组(如16进制),便于转换。例如:
- 1110(二进制)= 14(十进制)。
四、常见应用与估读技巧
计算机存储
- 1字节=8位,1KB=1024字节。
- 例如:
- IP地址192.168.1.1 = 11000000.10101000.00000001.00000001(二进制)。
逻辑运算
- 与、或、非等逻辑门直接对应二进制操作,例如:
- 与运算:0 AND 0=0,0 AND 1=0,1 AND 1=1。
负数表示
- 采用补码形式,例如:
- -1(八位)= 11111111(原码)→ 10000001(反码)→ 10000010(补码)。
五、估读建议
分段处理: 长二进制数可按4位一组转换为十进制,便于快速估算。 工具辅助
通过以上方法,可系统化地理解与估读二进制数,为进一步学习计算机科学奠定基础。