十六位二进制数 `1111111111111111` 转换为十进制数的计算过程如下:
理解二进制与十进制的关系 二进制数每一位的权重是2的幂次方,从右到左依次为 $2^0, 2^1, 2^2, ldots$。例如,二进制数 `1011` 转换为十进制为 $1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11$。
应用到16位全1的情况
对于16位全1的二进制数 `1111111111111111`,其十进制值为:
$$
1 times 2^{15} + 1 times 2^{14} + cdots + 1 times 2^0
$$
这是一个等比数列求和的问题,公式为:
$$
S = frac{a(2^n - 1)}{2 - 1}
$$
其中,$a = 1$(首项),$n = 16$(项数),代入公式得:
$$
S = 2^{16} - 1 = 65536 - 1 = 65535
$$
验证结果
该结果与二进制转八进制(177777)和十六进制(FFFF)的转换结果一致,进一步验证了正确性。
结论: 十六位二进制数 `1111111111111111` 等于十进制数 65535