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進制轉化(二進制,八進制,十進制,十六進制)詳細教程

2021-12-29 07:46:06 其他

上一章我們提及到了進制轉化,今天我們來詳細的來講解一下,

我們先說十進制吧,就是我們平常所說的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,我們計算加法的時候都是逢十進一

就是我們計算的時候,一到十就立馬清零了并加到下一位,所以范圍是0~9.

二進制也是如此,就是逢二進一,只有0,1這兩個數字,一到二就立馬清零并加到下一位,

既范圍是0~1,

八進制,十六進制同樣的道理,但是十六進制需要特別說明一下:十六進制中,從10開始

(包括10),一直到15,分別用ABCDEF表示,比如12,用C表示,

了解基本概念,那我們來講講進制轉化吧,


目錄

二進制轉十進制

十進制轉二進制

八進制轉十進制

十六進制轉十進制

二進制轉八進制、二進制轉十六進制、八進制轉二進制、十六進制轉二進制、十六進制轉八進制、八進制轉十六進制

十進制轉八進制

十進制轉十六進制


二進制轉十進制

這不得不說一下權重,我就簡單抽象的描述一下,比如M進制,它的第N位的權重是M^{N-1}.

來個例子:

十進制的169,個位的權重就是10^{1-1}10^{0}=1,十位的權重是10^{1},百位的權重是10^{2},我們把每一位上的數乘以各自的權重,既9*10^{0}+6*10^{1}+1*10^{2}=169.這樣就基本講清了,

二進制亦是同樣的道理,

exp1.

比如1011

右邊從左數第一個1權重是2^{0},第二個1是權重是2^{1},......以此類推,

所以1011轉化為十進制就是

1*2^{0}+1*2^{1}+0*2^{2}+1*2^{3}=11.

所以1011的十進制是11.

exp2.

我們再來一個例子鞏固一下

把1110

還是各個位乘以各自的權重

0*2^{0} + 1*2^{1} + 1*2^{2} + 1*2^{3} =14.

所以1110的十進制是14.

十進制轉二進制

整數部分:

這個就比較難點了,方法:

(一).就是每次讓十進制的數除以2,然后把每次的余數寫出來,最后除到剩下1停止,然后倒序寫出來,

具體程序看如下:

我們把十進制的11轉化為二進制

是不是和上面的二進制1011轉化為十進制一樣?

這就是一種最經典的轉化方式,

(二).還有一種不正規但常用的方式,我們想象當數字特別大的時候,比如我們想把2099這樣的數字轉化為二進制,你去一個2一個2除吧,會很長的也很費時間,

我們知到從右向左每一位都是前一位權重的2倍,我們說4的二進制是多少,我們一想,二進制中第一位的權重是1,第二位的權重是2,第三位的權重是4,誒,既然第三位的權重是4,那我們直接在第三位寫一個1,后面的都是0,這樣表示的不正好是4嗎

這樣我們明白了,4的二進制是100,8的二進制也是同樣的道理,二進制中第4位的權重是8,所以我們只需要讓第4位是1,就是1000,就是8的二進制了,

那如果是9呢?既不是第4位也不是第5位,那怎么辦呢?我們可以拆分一下

9=8+1

其中8是二進制的第四位,1是二進制的第一位,所以我們只需要在二進制中的第四位和第一位填上個1就可以了,其他位全是0既1001,

知道了這樣的原理,我們就可以更快解決高位數的二進制了,

這里需要我們熟練掌握2的幾次方分別是多少,比如2的9次方,你須迅速反應出是512,記住2^10以內的就夠了,

再回到剛才的例子,2099的二進制,我們知道2^10=1024,所以2^11=2048.

我們把2099拆分為下面的數(注意必須是2的倍數)

我們先找最接近2099的數,就是2048,2^11,在二進制中是第12位,

找到了之后,我們再拆分剩下的數,

2099-2048=51.

我們再找最接近51的數,發現是32,2^5,在二進制中是第6位,32的下一個位數的權重是64,就太大了,

再分剩下的數

51-32=19

我們再找最接近19的數,發現是16,2^4,在二進制是第5位,

再分剩下的數

19-16=3

同樣的道理

最接近3的數是2,二進制第二位,

剩下1就不用再分了,二進制第一位,

我們從最高位依次寫下,得到

100000110011

我們可以驗證一下:

1*2^{0}+1*2^{1}+1*2^{4}+1*2^{5}+1*2^{11}=1+2+16+32+2048=2099.

結果正確,

以上我們說的是整數部分,那如果十進制有小數呢?

小數部分

比如我們要把10.25轉化為二進制,

整數部分10我們按照上面的方法轉化就行,

方法是把小數部分不斷乘以2,將積的整數部分取出,繼續乘以2,依次進行,積中的小數部分為零,或者達到所要求的精度為止,

我們舉例說明,

exp1:

10.25

10轉化為二進制是1010

0.25我們先乘以2得到0.5,取整數部分0作為小數的第一位,

再繼續乘以2,0.5乘以2得到1.0,整數部分為1作為小數的第二位,此時由于小數部分已經為0,停止相乘,

所以小數部分是01

我們結合起來,所以是1010.01.

exp2:

我們把3.625轉化為二進制,

先轉換整數部分3為二進制11,

0.625*2=1.25 取出整數1,作為小數第一位

1.25取出1還剩0.25,0.25*2=0.5,取出整數0,作為小數第二位

0.5*2=1.0,取出整數1,作為小數第三位,由于小數部分為0,回圈停止,

所以3.625的二進制是11.101

exp3:

對于0.11這種不可能乘到盡頭的數,我們按照題目要求取適當的精度即可,

八進制轉十進制

這和上面的二進制轉十進制是完全一樣的道理,只不過權重發生了改變,我在此舉幾個例子來說明即可,

把八進制的130轉化為10進制,

從右往左數第一位所占的權重是8^{0},第二位是8^{1},第三位是8^{2}

所以我們用權重乘以各自的位數,

既0*8^{0}+3*8^{1}+1*8^{2}=64+24=88,

十六進制轉十進制

也是同理,只是權重發生了變化,

舉一個例子來說明即可,

把150這個十六進制的數轉化為10進制,

從右往左數第一位權重數16^{0},第二位是16^{1},第三位是16^{2}

所以我們用權重乘以各自的位數

0*16^{0}+5*16^{1}+1*16^{2}=80+256=336.

二進制轉八進制、二進制轉十六進制、八進制轉二進制、十六進制轉二進制、十六進制轉八進制、八進制轉十六進制

之所以放在一起說,因為原理方法基本一樣,

1.二進制轉八進制

先說方法,方法是小數點右邊(整數部分)從右向左把二進制的每位分成一組,不足位補0.然后在按各自的權重相加,小數點左邊(小數部分)從左向右把二進制的每位分成一組,不足的位補0,最后在按各自的權重相加,

我們來看圖:

比如我們把1001111001這個二進制數轉化為八進制

怎么樣,是不是很簡單呢?

下面我們來舉一個小數部分的例子,

我們把二進制的10110011.11001轉化為八進制,

利用這種辦法可以很高效的進行進制轉化,

2.八進制轉二進制

其實是上面那種方法的逆程序

把八進制的每一位數字分成三個二進制數字,最后組合起來既是結果,

我們來看例子,

我們要把八進制的752轉化為二進制,

先看2,要把2轉化為三位數的二進制,對應的是010.

5對應的是101,7對應的是111.

所以合在一起是111101010.

我用圖片展示一下,

3.二進制轉十六進制

這個和二進制轉八進制的那個方法很相似,二進制轉八進制是三位一組,二進制轉十六進制則是四位為一組,位數不足補0.

(方法是小數點右邊(整數部分)從右向左把二進制的每位分成一組,不足位補0.然后在按各自的權重相加,小數點左邊(小數部分)從左向右把二進制的每位分成一組,不足的位補0,最后在按各自的權重相加,)

直接上例子,

把二進制的1001111010100轉化為16進制

上圖:

是不是和二進制轉八進制很像?小數部分也是同樣的道理,可以參考上面的二進制轉八進制那一小節的小數部分的轉化,道理完全一樣,

4.十六進制轉二進制

也是上面方法的逆程序,

既把十六進制的每一位數字分成四個二進制數字,最后組合起來既是結果

也是直接上例子

我們把16a1這個十六進制數字轉化為二進制(a是十六進制中的10,上面說了哦)

上圖:

這樣,十六進制轉二進制就全部說完了,

5.八進制轉十六進制

總體思路是:1.八進制轉二進制,2.二進制再轉十六進制,

這些進制轉化我們上面都說了,所以現在說起來會很簡單,

還是先上例子:

把八進制的167轉化為十六進制,

我們按以下步驟進行:

1.1 八進制轉二進制

此時八進制的167轉化為二進制是1110111,

1.2 二進制轉十六進制

我們把剛才的二進制利用上面的方法轉化為十六進制

這樣就轉化完成啦!

6.十六進制轉八進制

和剛才的方法相似:

1.先把十六進制轉化為二進制,2.再把二進制轉化為十六進制,

先上例子:

我們把十六進制的95轉化為八進制

1.1 我們先把十六進制的95轉化為二進制

如下圖:

1.2 將二進制的10010101轉化為八進制

上圖:

這樣十六進制轉八進制我們就說完了,

十進制轉八進制

這個有兩種辦法:

1.現將十進制轉化為二進制,進而將二進制轉化為八進制,2.直接法,除8取余

我們先來看第一種方法

我們要把十進制的169轉化為八進制,

1.1先把十進制轉化為二進制:

按上面的講的一個簡潔方法,就是拆分,當然你除2取余也可以都一樣

169 = 128 + 32 + 8 + 1

轉到二進制:10101001

1.2二進制轉八進制

按上面的,取三合一

010 101 001

2 5 1

所以十進制的169轉化為八進制是251.

接下來看第二種方法:

和上面講的那個10進制轉二進制的那個除二取余的方法基本相似,這個只不過是除以8

看下圖:

這樣我們十進制轉八進制也完成了,

十進制轉十六進制

和上面的又是幾乎一樣的方法,也是兩種:

1.現將十進制轉化為二進制,再將二進制轉化為十六進制,2.除16取余法

同樣先來看第一種方法:

我們把十進制的617轉化為十六進制

1.1現將十進制的617轉化為二進制,我還是采用上面所講的拆分的方法

617 = 512 + 64 + 32 + 8 + 1

既1001101001,

1.2再將二進制的1001101001轉化為十六進制

取四合一(上面講的)

0010 0110 1001

2 6 9

所以十進制的617轉化為十六進制就是269.

再來看第二種方法,也是直接上圖看程序:

這樣,十進制轉十六進制的教程也就說完了,

好了,至此,各個進制轉化的教程已經全部講完,其中可能會有一些細節的疏漏,如果有不懂的地方或者需要改進的地方,歡迎評論區留言或私信我哦,

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