分数转换为二进制数可以通过以下两种方法实现,具体选择取决于分数是整数还是小数:
一、分数转换为二进制整数(形如a/b)
分子转换:
将分子a转换为二进制数,采用短除法或乘2取整法。例如,将1/3转换为二进制:
- 1 ÷ 2 = 0 余 1 → 记录1
- 余数1 ÷ 2 = 0 余 1 → 记录1
- 得到二进制分子为11(即十进制的1/3)。
分母转换:
将分母b转换为2的幂次方之和。例如,分母128=2⁷,则直接在二进制分子后添加7个0,即0.0001101。
组合结果:
将转换后的分子和分母用分数线分隔,得到最终结果。例如,1/3转换为二进制为0.0001101。
二、分数转换为二进制小数(形如a.b(c))
分子转换:
将整数部分a转换为二进制(同整数转换方法)。
小数部分转换:
将小数部分乘以2,取整数部分作为当前位的值,继续乘以2直到小数部分为0,记录每步结果。例如,将0.32转换为二进制:
- 0.32 × 2 = 0.64 → 记录0
- 0.64 × 2 = 1.28 → 记录1
- 0.28 × 2 = 0.56 → 记录0
- 0.56 × 2 = 1.12 → 记录1
- 得到二进制小数部分为0.0101(即十进制的0.32)。
组合结果:
将整数部分和小数部分组合,得到最终结果。例如,13.32转换为二进制为1101.0101。
注意事项
负数处理:若分数为负数,可在二进制数前添加负号。
分母不是2的幂:若分母不是2的幂(如13/128),需通过二进制带权分解(如13/32=2⁻²+2⁻³+2⁻⁴+2⁻⁵)再转换为二进制小数。
通过以上方法,可将分数准确转换为二进制数。