数学中的进制是指一种数制系统,其基数(即进位规则)决定了每个数位上的数值如何进位。常见的数学进制包括:
二进制(Binary)
基数为2,仅使用0和1表示数值,逢2进1。计算机内部数据存储和运算均采用此进制。
八进制(Octal)
基数为8,使用0-7表示数值,逢8进1。常用于计算机文件权限设置和部分编程场景。
十进制(Decimal)
基数为10,使用0-9表示数值,逢10进1。这是人类最常用且直观的进制。
十六进制(Hexadecimal)
基数为16,使用0-9和A-F(或小写a-f)表示数值,逢16进1。常用于计算机内存地址、颜色代码等领域。
其他进制
三进制(base-3):逢3进1,适用于某些数学计算和密码系统。
二十四进制(base-24):逢24进1,较少见但用于特定编码场景。
进制转换示例
二进制数1101转换为十进制:
$$1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13$$
不同进制之间的转换可通过位权展开法实现,例如二进制转十进制需将每位数值乘以2的幂次后求和。
特殊说明
中国古代曾使用过十六进制,如“半斤八两”中的“半斤”对应十六进制的8(十进制4)。
二进制与阴阳学说、周易64卦存在数理关联。