二进制是计算机科学中最基础的数制系统，其核心特点和用途如下：
一、基本定义
二进制是一种以2为基数的计数系统，仅使用两个数字 0和 1表示数值，遵循“逢二进一”的进位规则。例如：
二进制数1011表示十进制的11（$1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11$）。
二、与十进制的转换
| 十进制 | 二进制 | 十六进制 |
|--------|--------|----------|
| 0 | 0 | 0|
| 1 | 1 | 1|
| 2 | 10 | 2|
| 3 | 11 | 3|
| 4 | 100| 4|
| 5 | 101| 5|
| 10 | 1010 | A|
| 15 | 1111 | F|
三、计算机中的核心作用
硬件实现基础 计算机硬件（如CPU、内存）基于逻辑门电路实现，逻辑门（如与门、或门）天然适合处理二进制信号（开/关状态）。
数据存储与传输
- 数据以二进制形式存储在内存中，例如一个8位二进制数可表示0到255的数值。
- 传输时通过位（bit）组合（如8位组成1字节）高效处理。
效率优势
二进制简化了电子元件的状态表示，减少物理开关数量，降低能耗。
四、常用场景
编程语言： 高级语言（如Python、Java）通过编译转换为二进制指令执行。 文件权限
网络协议：数据传输协议（如TCP/IP）基于二进制编码。
五、扩展表示方法
八进制：每3位二进制对应1位八进制（如1011001对应32），常用于早期编程和文件权限设置。
十六进制：每4位二进制对应1位十六进制（如1A3F对应4159），简化二进制长串的阅读（如内存地址、颜色代码）。
总结
二进制是计算机系统的“通用语言”，其设计理念与电子硬件特性高度契合。理解二进制有助于掌握计算机底层原理，也是进一步学习数据结构、算法等课程的基础。