二进制转换的方法根据转换方向和场景不同,可分为以下几种:
一、二进制转十进制
按权展开相加法 将二进制数按权展开,即从右到左每一位乘以2的幂次方后求和。例如:
$$1011_2 = 1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 11_{10}$$
这种方法适合手动计算,但需记忆权值(2⁰, 2¹, 2²等)。
补零分组法
将二进制数从右到左每4位分为一组,不足4位补零,再分别转换为十六进制数。例如:
$$110101_2 rightarrow 1100 0010_2 rightarrow 12 2_2 = 2D_{16}$$
适用于较长的二进制数转换。
二、十进制转二进制
除2取余法
不断将十进制数除以2,记录余数,余数从下往上排列。例如:
$$13_{10} rightarrow 13 div 2 = 6 text{余}1 rightarrow 6 div 2 = 3 text{余}0 rightarrow 3 div 2 = 1 text{余}1 rightarrow 1 div 2 = 0 text{余}1$$
结果为:
$$1101_2$$
适合手动计算,但效率较低。
位权展开法
直接计算每一位的权值(2⁰, 2¹, 2²等)并求和。例如:
$$42_{10} = 3 times 2^5 + 2 times 2^1 = 98_{10} = 101010_2$$
需记忆权值表,适合快速转换。
三、二进制转十六进制
分组法
每4位二进制数对应1位十六进制数,不足4位补零。例如:
$$110101_2 rightarrow 1100 0010_2 rightarrow C2_{16}$$
这是二进制转十六进制最常用且高效的方法。
工具法
使用在线工具(如MathTool)快速转换,适合处理复杂或长位数。
四、其他进制转换
二进制转八进制: 每3位二进制数对应1位八进制数,不足3位补零。例如: $$110110_2 rightarrow 110 110_2 rightarrow 66_8$$ 进制通用方法
总结
选择转换方法时需结合场景:
手动计算优先使用按权展开法或补零分组法;
快速转换推荐使用工具或编程实现;
学习阶段建议结合具体转换类型练习技巧(如八进制与二进制的对应关系)。