二进制表示方法主要基于位(bit)和字节的组合,通过二进制位权展开式和符号位处理实现数值表示。以下是核心要点:
基本构成 - 由0和1组成,每个位称为bit(bit),8个bit构成1字节(byte),可表示256种状态。
- 位权从右至左按2的幂次递增(2⁰、2¹、2²等),例如二进制数1101转换为十进制为1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13。
数值转换规则
- 无符号数: 直接按位权展开求和,如1101=1×2³+1×2²+0×2¹+1×2⁰=13。
- 有符号数:采用补码表示,最高位为符号位(0为正,1为负),其余位按原码取反加1,例如8位二进制1000001表示-1。
应用场景
- 计算机内部以二进制存储数据,图像通过像素点(每个像素用3个字节表示颜色)和分辨率(如800×600)进行数字化。
- 常见进制转换中,二进制可通过位运算或专用函数(如Java的`toBinaryString`)转换为十进制、八进制或十六进制。
总结:
二进制通过位权展开和符号位处理实现数值表示,是计算机系统的基础,广泛应用于数据存储与运算。