二进制使用 0和1来表示数量,其核心特点如下:
一、基本组成
符号体系 二进制仅包含两个数字: 0
(零)和 1(一)。
进位规则
采用“逢二进一”的进位机制。例如:
- $1 + 1 = 10$(二进制)
- $10 + 1 = 11$(二进制)。
二、应用与意义
计算机基础
二进制是计算机内部数据存储和运算的基础,逻辑门电路直接实现二进制运算。
位权与数值转换
- 每位二进制数的位权为$2^{(位数-1)}$(从右往左依次增大)。例如:
- $1011_2 = 1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11_{10}$。
扩展应用
- 字符编码: 如ASCII码中,字符“A”对应二进制`01000001`。 - 数据传输
三、示例说明
以对数组按二进制中1的数目排序为例:
数字5(二进制`101`)含2个1,数字3(二进制`11`)含2个1,数字6(二进制`110`)含2个1,数字4(二进制`100`)含1个1。
排序后数组为:[4, 5, 3, 6]。
总结
二进制通过0和1的简单组合,利用逢二进一的规则,实现了高效的数据存储和计算。其基础特性是计算机科学的核心概念之一。