计算机二进制的解码与转换主要涉及以下方法,结合权威信息源整理如下:
一、二进制转十进制
位权展开法 从右往左依次乘以2的次方(次方从0开始),然后将结果相加。例如:
$$
(1010)_2 = 1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 0 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10
$$
除2取余法
将十进制数不断除以2,记录余数,最后将余数倒序排列。例如:
$$
75 div 2 = 37 text{余}1
37 div 2 = 18 text{余}1
18 div 2 = 9 text{余}0
9 div 2 = 4 text{余}1
4 div 2 = 2 text{余}0
2 div 2 = 1 text{余}0
1 div 2 = 0 text{余}1
$$
倒序排列余数得到二进制数: 1001011
二、十进制转二进制
除2取余法(推荐)
通过不断除以2并记录余数,最后倒序排列。例如:
$$
75 div 2 = 37 text{余}1
37 div 2 = 18 text{余}1
18 div 2 = 9 text{余}0
9 div 2 = 4 text{余}1
4 div 2 = 2 text{余}0
2 div 2 = 1 text{余}0
1 div 2 = 0 text{余}1
$$
结果为 1001011
位运算法
使用计算机指令(如Java的`Integer.toBinaryString`方法)直接转换。例如:
$$
text{int decimal = 10; System.out.println(Integer.toBinaryString(decimal)); } quad text{输出:1010}
$$
三、二进制运算规则
加法
逐位相加,逢2进1。例如:
$$
1010 + 1011 = 10101
$$
乘法
逐位相乘并累加。例如:
$$
1101 times 1011 = 1110111
$$
四、进制转换技巧
二进制转八进制/十六进制: 从右往左每3位一组,分别转换为对应的八进制/十六进制数字。例如: $$ 1010_2 = 10_{8} = A_{16} $$ 八进制/十六进制转二进制
$$
12_8 = 1000_2
A_{16} = 1010_2
$$
以上方法适用于计算机领域的基础运算与进制转换,建议优先使用除2取余法进行手动计算,结合位运算可提升效率。