二进制和十进制是两种常见的数制系统,以下是它们的核心区别及转换方法:
一、数制基础
二进制 - 基数为2,仅包含0和1两个数字。 - 运算规则:逢二进一(例如:1+1=10,10+1=101)。 - 计算机内部存储和运算的基础数制。
十进制
- 基数为10,包含0-9共10个数字。 - 运算规则:逢十进一(例如:9+1=10,12+8=20)。 - 日常生活及人类最常用的数制。
二、数制转换方法
1. 二进制转十进制
采用“除2取余法”:
将二进制数从高位到低位依次除以2,记录每次的余数;
将余数倒序排列,不足的补零;
各位对应的权值(2ⁿ)相加即得十进制结果。 示例: 将(1011)₂转换为十进制 1. 1011 ÷ 2 = 50 余1 2. 50 ÷ 2 = 25 余0 3. 25 ÷ 2 = 12 余1
4. 12 ÷ 2 = 6 余0
5. 6 ÷ 2 = 3 余0
6. 3 ÷ 2 = 1 余1
7. 1 ÷ 2 = 0 余1
倒序排列余数得:1001011,即(43)₁₀。
2. 十进制转二进制
采用“连续除基取余法”:
将十进制数除以2,记录商和余数;
将余数倒序排列,不足的补零;
商继续除以2,重复上述步骤直至商为0。 示例:将23.375₂转换为十进制
整数部分: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,倒序得10111;
小数部分:0.375 × 2 = 0.75 取整0 → 0.75 × 2 = 1.5 取整1 → 0.5 × 2 = 1.0 取整1,组合得1.011,即(10111.011)₂。
三、应用场景与注意事项
计算机领域:二进制用于硬件电路和数据存储,八进制(每三位二进制对应一位八进制)和十六进制(每四位二进制对应一位十六进制)因便于人类阅读而常用作中间转换。
其他进制转换:
八进制转二进制:每三位二进制对应一位八进制(不足补零);
十六进制转二进制:每四位二进制对应一位十六进制(不足补零)。
通过掌握上述转换方法,可灵活在不同数制间进行计算与表达。