【入门级-数学与其他:1.数及其运算:进制与进制转换:二进制、八进制、十进制、十六进制】

一、什么是进制?

进位制也叫做进位计数制,是人为定义的通过基数规定进位规则的计数方法。其核心特征为"逢基数进一",如十进制逢十进一、二进制逢二进一等。主要类型包括十进制、二进制、八进制和十六进制,其中十进制因人类手指计数的生理特性成为通用体系,二进制因数码状态稳定成为计算机基础数制,八进制和十六进制作为二进制的压缩表示形式,通过三位或四位二进制数分组实现快速转换。

二、常用进制介绍

进制 英文名 基 使用符号 后缀/前缀 应用场景

二进制 Binary 2 0, 1 b 或 B (如 1011b) 计算机底层硬件(所有数据最终都以二进制存储和处理)

八进制 Octal 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 o 或 O (如 17o) 或 0 前缀 (C/C++/Java/Python 中 017) 历史上用于简化二进制的表示(3位二进制对应1位八进制)

十进制 Decimal 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 无后缀(默认)

三、基本转换方法

进制(或称计数制)是一种记数方式,它用一组固定的符号和统一的规则来表示数值。

核心概念是 "基" 和 "位权":

基(Base):一种进制中允许使用的基本数字符号的个数。

十进制(Decimal)的基是 10,使用 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 十个符号。

二进制(Binary)的基是 2,使用 0, 1 两个符号。

位权(Positional Weight):在一种进制中,同一个数字符号处在不同位置上所代表的数值是不同的。每个位置对应一个固定的权重,这个权重是基数的整数次幂。

一个数的值等于它的各位数字乘以该位的位权之和。

1、任意进制 → 十进制通用公式: . . . ( N 2 × B a s e 2 ) + ( N 1 × B a s e 1 ) + ( N 0 × B a s e 0 ) + ( N − 1 × B a s e − 1 ) + ( N − 2 × B a s e − 2 ) + . . . ...(N_2 × Base^2) + (N_1 × Base^1) + (N_0 × Base^0) + (N_{-1} × Base^{-1}) + (N_{-2} × Base^{-2}) + ... ...(N2×Base2)+(N1×Base1)+(N0×Base0)+(N−1×Base−1)+(N−2×Base−2)+...

2、十进制 → 任意进制

口诀:除基取余,逆序排列

十进制转二进制:不断 ÷2,取余数

十进制转八进制:不断 ÷8,取余数

十进制转十六进制:不断 ÷16,取余数

举例说明:十进制 13 → 二进制

13÷2=6 余 1

6÷2=3 余 0

3÷2=1 余 1

1÷2=0 余 1

余数从下往上排列得到二进制数:1101B

3、二进制 ↔ 十六进制

关系:1 位十六进制 = 4 位二进制

规则:从小数点向两边,四位一组分组,不足补 0

例:二进制 10110110B → 十六进制

分组:1011 0110

1011=B,0110=6

结果:B6H

以下是二进制与不同进制转换的对应表格

进制转换参考练习题,请看如下文章
https://blog.csdn.net/papership/article/details/151114558

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