二进制是一种以2为基数的数制系统,广泛应用于计算机科学中。以下是其核心概念及对照表:
一、基本定义
基数与符号:采用0和1两个数码,逢二进一。
位(bit):二进制数的基本单位,每个位表示0或1,8位组成1字节(256种状态)。
二、核心规则
进位规则:逢二进一(如2→10,5→101)。
借位规则:借一当二(仅适用于二进制运算)。
三、与十进制的转换
二进制转十进制:按位权展开求和。例如1101 = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13。
十进制转二进制:辗转除2法,将余数倒序排列。例如6→110。
四、应用场景
计算机基础:所有数据以二进制存储和处理,逻辑门、CPU运算均基于此。
其他进制扩展:二进制可转换为八进制(每3位二进制→1位八进制)和十六进制(每4位二进制→1位十六进制),便于人类阅读。
五、优势特点
简单可靠:仅需0和1两种状态,减少硬件元件需求。
运算高效:基本运算规则简单,适合逻辑处理。