二进制运算主要包括加法、减法、乘法和除法,其核心规则基于“逢二进一”和“借一当二”的进制特性。以下是具体方法:
一、加法运算
规则:
0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(向高位进位)
示例:
[
begin{array}{c@{}c@{}c@{}c}
& 1 & 1 & 0 & 1
+ & 1 & 0 & 1 & 1
hline
& 1 & 0 & 0 & 0
end{array}
]
二、减法运算
规则:
- 0-0=0,1-0=1,1-1=0
- 0-1=1(向高位借位)
示例:
[
begin{array}{c@{}c@{}c@{}c}
& 1 & 0 & 1 & 0
- & 1 & 0 & 1 & 1
hline
& 0 & 0 & 0 & 1
end{array}
]
三、乘法运算
规则:
- 0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1
- 乘法按位进行,部分积与乘数对齐后相加
示例:
[
begin{array}{c@{}c@{}c@{}c}
& 1 & 0 & 0 & 1
times & 1 & 0 & 1 & 0
hline
& 0 & 0 & 0 & 0
& 0 & 0 & 1 & 0
& 1 & 0 & 0 & 0
hline
& 1 & 0 & 1 & 0
end{array}
]
四、除法运算
规则:
- 0÷1=0,1÷1=1
- 除法类似十进制,需逐位试商
示例:
[
1010 div 10 = 101 quad text{(二进制)}
]
五、位权与转换
位权:从右往左依次为 (2^0, 2^1, 2^2, ldots)(如1011的位权为 (1 times 2^0 + 1 times 2^1 + 0 times 2^2 + 1 times 2^3 = 13))
转换方法:
十进制转二进制:除2取余,逆序排列(如10转二进制为1010)
二进制转十进制:按权展开求和(如1011转十进制为 (1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 13))