二进制序列的书写方式及相关操作如下:
一、二进制数的基本表示
数位定义 二进制数从右至左的数位依次代表2的幂次方,即第0位是$2^0$,第1位是$2^1$,第2位是$2^2$,依此类推。例如:
$$
1101_2 = 1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 13_{10}
$$
其中,连续的1表示该位置为1,0表示为0。
书写规范
- 通常在数字右下方标注基数2,或使用下标B表示,例如:
$$1011_2$$
- 也可用点分位表示法,如:
$$1.011_2 rightarrow 1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 11_{10}$$
二、二进制序列的生成与转换
整数转二进制
- 方法: 使用位操作或数学公式。例如: - 数学公式
- 位操作:通过右移和按位与操作逐位提取(如Python代码:`packed_data = struct.pack('i', num)`)
- 示例:将233转换为二进制:
$$233_{10} = 11101001_2$$
二进制转十进制 通过按权求和实现,例如:
$$1101_2 = 1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 13_{10}$$
三、二进制序列的存储与操作
存储到文件
使用编程语言提供的文件操作函数,例如Python的`struct.pack`或C语言的`fwrite`。例如:
- Python: ```python import struct data = [33, 1, 1, 1, 4] with open('data.bin', 'wb') as f: for x in data: f.write(struct.pack('b', x)) 'b'表示单字节 ``` - C语言
```c
include int main() { int data[] = {33, 1, 1, 1, 4}; FILE *fp = fopen("data.bin", "wb"); for (int i = 0; i < sizeof(data)/sizeof(data); i++) { fwrite(&data[i], sizeof(int), 1, fp); } fclose(fp); return 0; ```读取二进制文件
同样使用文件操作函数,例如Python的`struct.unpack`或C语言的`fread`。例如:
- Python:
```python
with open('data.bin', 'rb') as f:
packed_data = f.read()
numbers = [struct.unpack('b', x) for x in packed_data]
```
- C语言:
```c
include int main() { FILE *fp = fopen("data.bin", "rb"); int data; fread(data, sizeof(int), 5, fp); fclose(fp); for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", data[i]); } return 0; ``` 四、注意事项 位数对齐:二进制数需根据数据类型选择位数(如1字节=8位,2整数=4字节)[