二進制、八進制、十進制與十六進制

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二進制、八進制、十進制與十六進制
 
一、 進制的概念
在計算機語言中常用的進制有二進制、八進制、十進制和十六進制,十進制是最主要的表達形式。
 
對於進制,有兩個基本的概念:基數和運算規則。
基數:基數是指一種進制中組成的基本數字,也就是不能再進行拆分的數字。二進制是0和1;八進制是0-7;十進制是0-9;十六進制是0-9+A-F(大小寫均可)。也可以這樣簡單記憶,假設是n進制的話,基數就是【0,n-1】的數字,基數的個數和進制值相同,二進制有兩個基數,十進制有十個基數,依次類推。
運算規則:運算規則就是進位或錯位規則。例如對於二進制來說,該規則是“滿二進一,借一當二”;對於十進制來說,該規則是“滿十進一,借一當十”。其他進制也是這樣。
 
二、 二、八、十、十六進制基數對照表
ScreenShot00314
 
三、 二進制轉化成其他進制
1. 二進制(Binary)——>八進制(Octal
例子1:將二進制數(10010)2轉化成八進制數。
(10010)2=(010 010)2=(2 2)8=(22)8
例子2:將二進制數(0.1010)2轉化爲八進制數。
(0.10101)2=(0. 101 010)2=(0. 5 2)8=(0.52)8
訣竅:因爲每三位二進制數對應一位八進制數,所以,以小數點爲界,整數位則將二進制數從右向左每3位一隔開,不足3位的在左邊用0填補即可;小數位則將二進制數從左向右每3位一隔開,不足3位的在右邊用0填補即可。
 
2. 二進制(Binary)——>十進制(Decimal)
例子1:將二進制數(10010)2轉化成十進制數。
(10010)2=(1x24+0x23+0x22+1x21+0x20)10=(16+0+0+2+0)10=(18) 10
例子2:將二進制數(0.10101)2轉化爲十進制數。
(0.10101)2=(0+1x2-1+0x2-2+1x2-3+0x2-4+1x2-5)10=(0+0.5+0.25+0.125+0.0625+0.03125)10=(0.96875)10
訣竅:以小數點爲界,整數位從最後一位(從右向左)開始算,依次列爲第0、1、2、3………n,然後將第n位的數(0或1)乘以2的n-1次方,然後相加即可得到整數位的十進制數;小數位則從左向右開始算,依次列爲第1、2、3……..n,然後將第n位的數(0或1)乘以2的-n次方,然後相加即可得到小數位的十進制數(按權相加法
 
3. 二進制(Binary)——>十六進制(Hex)
例子1:將二進制數(10010)2轉化成十六進制數。
(10010)2=(0001 0010)2=(1 2)16=(12) 16
例子2:將二進制數(0.1010)2轉化爲十六進制數。
(0.10101)2=(0. 1010 1000)2=(0. A 8)16=(0.A8)16
訣竅:因爲每四位二進制數對應一位十六進制數,所以,以小數點爲界,整數位則將二進制數從右向左每4位一隔開,不足4位的在左邊用0填補即可;小數位則將二進制數從左向右每4位一隔開,不足4位的在右邊用0填補即可。
 
(10010)2=(22)8=(18) 10=(12)16
(0.10101)2=(0.52)8=(0.96875)10=(0.A8)16
 
四、 八進制轉化成其他進制
1. 八進制(Octal)——>二進制(Binary)
例子1:將八進制數(751)8轉換成二進制數。
(751)8=(7 5 1)8=(111 101 001)2=(111101001)2
例子2:將八進制數(0.16)8轉換成二進制數。
(0.16)8=(0. 1 6)8=(0. 001 110)2=(0.00111)2
訣竅:八進制轉換成二進制與二進制轉換成八進制相反。
 
2. 八進制(Octal)——>十進制(Decimal)
例子1:將八進制數(751)8轉換成十進制數。
(751)8=(7x82+5x81+1x80)10=(448+40+1)10=(489)10
例子2:將八進制數(0.16)8轉換成十進制數。
(0.16)8=(0+1x8-1+6x8-2)10=(0+0.125+0.09375)10=(0.21875)10
訣竅:方法同二進制轉換成十進制。以小數點爲界,整數位從最後一位(從右向左)開始算,依次列爲第0、1、2、3………n,然後將第n位的數(0-7)乘以8的n-1次方,然後相加即可得到整數位的十進制數;小數位則從左向右開始算,依次列爲第1、2、3……..n,然後將第n位的數(0-7)乘以8的-n次方,然後相加即可得到小數位的十進制數(按權相加法)。
 
3. 八進制(Octal)——>十六進制(Hex)
例子1:將八進制數(751)8轉換成十六進制數。
(751)8=(111101001)2=(0001 1110 1001)2=(1 E 9)16=(1E9)16
例子2:將八進制數(0.16)8轉換成十六進制數。
(0.16)8=(0.00111)2=(0. 0011 1000)2=(0.38)16
訣竅:八進制直接轉換成十六進制比較費力,因此,最好先將八進制轉換成二進制,然後再轉換成十六進制。
 
(751)8=(111101001)2=(489)10=(1E9)16
(0.16)8=(0.00111)2=(0.21875)10=(0.38)16
 
五、 十進制轉化成其他進制
1. 十進制(Decimal)——>二進制(Binary)
例子1:將十進制數(93)10轉換成二進制數。
93/2=46……….1
46/2=23……….0
23/2=11……….1
11/2=5…………1
5/2=2…………...1
2/2=1……………0
(93)10=(1011101)2
例子2:將十進制數(0.3125)10轉換成二進制數。
0.3125x2 = 0 . 625
0.625x2 = 1 .25
0.25x2 = 0 .5
0.5x2 = 1 .0
(0.3125)10=(0.0101)2
訣竅:以小數點爲界,整數部分除以2,然後取每次得到的商和餘數,用商繼續和2相除,直到商小於2。然後把第一次得到的餘數作爲二進制的個位,第二次得到的餘數作爲二進制的十位,依次類推,最後一次得到的小於2的商作爲二進制的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後二進制的值(整數部分用除2取餘法);小數部分則先乘2,然後獲得運算結果的整數部分,將結果中的小數部分再次乘2,直到小數部分爲零。然後把第一次得到的整數部分作爲二進制小數的最高位,後續的整數部分依次作爲低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後二進制小數的值(小數部分用乘2取整法)。需要說明的是,有些十進制小數無法準確的用二進制進行表達,所以轉換時符合一定的精度即可,這也是爲什麼計算機的浮點數運算不準確的原因。
 
2. 十進制(Decimal)——>八進制(Octal)
例子1:將十進制數(93)10轉換成八進制數。
93/8=11………….5
11/8=1……………3
(93)10=(135)8
例子2: 將十進制數(0.3125)10轉換成八進制數。
0.3125x8 = 2 .5
0.5x8 = 4 .0
(0.3125)10=(0.24)8
訣竅:方法同十進制轉化成二進制。以小數點爲界,整數部分除以8,然後取每次得到的商和餘數,用商繼續和8相除,直到商小於8。然後把第一次得到的餘數作爲八進制的個位,第二次得到的餘數作爲八進制的十位,依次類推,最後一次得到的小於8的商作爲八進制的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後八進制的值(整數部分用除8取餘法); 小數部分則先乘8,然後獲得運算結果的整數部分,將結果中的小數部分再次乘8,直到小數部分爲零。然後把第一次得到的整數部分作爲八進制小數的最高位,後續的整數部分依次作爲低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後八進制小數的值(小數部分用乘8取整法)。
 
3. 十進制(Decimal)——>十六進制(Hex)
例子1:將十進制數(93)10轉換成十六進制數。
93/16=5……..13D
(93)10=(5D)16
例子2: 將十進制數(0.3125)10轉換成十六進制數。
0.3125x16 = 5 .0
(0.3125)10=(0.5)16
訣竅:方法同十進制轉化成二進制。以小數點爲界,整數部分除以16,然後取每次得到的商和餘數,用商繼續和16相除,直到商小於16。然後把第一次得到的餘數作爲十六進制的個位,第二次得到的餘數作爲十六進制的十位,依次類推,最後一次得到的小於16的商作爲十六進制的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後十六進制的值(整數部分用除16取餘法); 小數部分則先乘16,然後獲得運算結果的整數部分,將結果中的小數部分再次乘16,直到小數部分爲零。然後把第一次得到的整數部分作爲十六進制小數的最高位,後續的整數部分依次作爲低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後十六進制小數的值(小數部分用乘16取整法)。
 
(93)10=(1011101)2=(135)8=(5D)16
(0.3125)10=(0.0101)2=(0.24)8=(0.5)16
 
六、 十六進制轉換成其他進制
1. 十六進制(Hex)——>二進制(Binary)
例子1:將十六進制數(A7)16轉換成二進制數。
(A7)16=(A 7)16=(1010 0111)2=(10100111)2
例子2:將十六進制數(0.D4)16轉換成二進制數。
(0.D4)16=(0. D 4)16=(0. 1101 0100)2=(0.110101)2
訣竅:十六進制轉換成二進制與二進制轉換成十六進制相反。
 
2. 十六進制(Hex)——>八進制(Octal)
例子1:將十六進制數(A7)16轉換成八進制數。
(A7)16=(10100111)2=(010 100 111)8=(247)8
例子2:將十六進制數(0.D4)16轉換成八進制數。
(0.D4)16=(0.110101)2=(0. 110 101)8=(0.65)8
訣竅:十六進制直接轉換成八進制比較費力,因此,最好先將十六進制轉換成二進制,然後再轉換成八進制。
 
3. 十六進制(Hex)——>十進制(Decimal)
例子1:將十六進制數(A7)16轉換成十進制數。
(A7)16=(10x161+7x160)10=(160+7)10=(167)10
例子2:將十六進制數(0.D4)16轉換成十進制數。
(0.D4)16=(0+13x16-1+4x16-2)10=(0+0.8125+0.015625)10=(0.828125)10
訣竅:方法同二進制轉換成十進制。以小數點爲界,整數位從最後一位(從右向左)開始算,依次列爲第0、1、2、3………n,然後將第n位的數(0-9,A-F)乘以16的n-1次方,然後相加即可得到整數位的十進制數;小數位則從左向右開始算,依次列爲第1、2、3……..n,然後將第n位的數(0-9,A-F)乘以16的-n次方,然後相加即可得到小數位的十進制數(按權相加法)。
 
(A7)16=(10100111)2=(247)8=(167)10
(0.D4)16=(0.110101)2=(0.65)8=(0.828125)10
 
七、 總結
1. 其他進制轉十進制:將二進制數、八進制數、十六進制數的各位數字分別乘以各自基數的(N-1)次方,其相加之和便是相應的十進制數,這是按權相加法
2. 十進制轉其他進制:整數部分用除基取餘法,小數部分用乘基取整法,然後將整數與小數部分拼接成一個數作爲轉換的最後結果。
3. 二進制轉八進制:從小數點位置開始,整數部分向左,小數部分向右,每三位二進制爲一組用一位八進制的數字來表示,不足三位的用0補足。
4. 八進制轉二進制:與二進制轉八進制相反。
5. 二進制轉十六進制:從小數點位置開始,整數部分向左,小數部分向右,每四位二進制爲一組用一位十六進制的數字來表示,不足四位的用0補足。
6. 十六進制轉二進制:與二進制轉十六進制相反。
7. 八進制轉十六進制:通常將八進制轉換成二進制,然後通過二進制再轉換成十六進制。
8. 十六進制轉八進制:通常將十六進制轉換成二進制,然後通過二進制再轉換成八進制。
 
 
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