二进制的运算规律主要包括加法、减法、乘法和除法等基本运算规则,以及与十进制的转换方法。以下是详细说明:
一、二进制加法规则
基本规则 - 0 + 0 = 0
- 0 + 1 = 1
- 1 + 0 = 1
- 1 + 1 = 10(向高位进位)
- 例如:1011 + 1010 = 10101(二进制)
无符号数运算
- 无符号数无法表示负数,要求被减数大于减数。 - 例如:1010(10) - 1001(9) = 0001(1)
二、二进制减法规则
基本规则
- 0 - 0 = 0
- 1 - 0 = 1
- 1 - 1 = 0
- 0 - 1 = 1(向高位借位,相当于加1)
- 例如:1010 - 1001 = 0001
特殊情况处理
- 当低位不够减时,需向高位借位(借1当2)
三、二进制乘法规则
基本规则
- 0 * 0 = 0
- 0 * 1 = 0
- 1 * 0 = 0
- 1 * 1 = 1
- 乘法通过左移被乘数并累加实现
- 例如:1011 * 1010 = 1101110(二进制)
四、二进制除法规则
基本规则
- 0 ÷ 0 = 0(无意义)
- 0 ÷ 1 = 0
- 1 ÷ 0 = 0(无意义)
- 1 ÷ 1 = 1
- 除法通过减法实现(模二除法)
- 例如:1010 ÷ 101 = 10(二进制)
五、二进制与十进制转换
转换方法
- 十进制转二进制: 按权展开相加,例如365 = 3×2⁶ + 6×2⁵ + 5×2⁰ = 101101011(二进制) - 二进制转十进制
注意事项
- 二进制小数转换时需注意精度损失,例如0.1₂ = 0.0001100110011...(无限循环)
六、应用场景
二进制在计算机领域应用广泛,因其与电子电路的物理状态(开/关)高度契合,成为计算机内部数据存储和运算的基础。