一、 進位的概念
在計算機語言中常用的進位有二進位、八進位、十進位和十六進位,十進位是最主要的表達形式。
對於進位,有兩個基本的概念:基數和運算規則。
基數:基數是指一種進位中組成的基本數字,也就是不能再進行拆分的數字。二進位是0和1; 八進位是0-7;十進位是0-9;十六進位是0-9,A-F(大小寫均可)。也可以這樣簡單記憶,假設是n進位的話,基數就是【0,n-1】的數字,基數的個數和進位值相同,二進位有兩個基數,十進位有十個基數,依次類推。
運算規則:運算規則就是進位或錯位規則。例如對於二進位來說,該規則是「滿二進一,借一當二」;對於十進位來說,該規則是「滿十進一,借一當十」。其他進位也是這樣。
二、十、 二、八、十六進位的前20個數字對照表
三、 二進位轉化成其他進位
1. 二進位(Binary)——>八進位(Octal)
【例1】將二進位數(10010)2轉化成八進位數。
(10010)2=(010 010)2=(2 2)8
【例2】將二進位數(0.1010)2轉化為八進位數。
(0.10101)2=(0. 101 010)2=(0. 52)8
訣竅:因為每三位二進位數對應一位八進位數,所以,以小數點為界,整數位則將二進位數從右向左每3位一隔開,不足3位的在左邊用0填補即可;小數位則將二進位數從左向右每3位一隔開,不足3位的在右邊用0填補即可。
2. 二進位(Binary)——>十進位(Decimal)
【例1】將二進位數(10010)2轉化成十進位數。
(10010)2=(1x24+0x23+0x22+1x21+0x20)10=(16+0+0+2+0)10=(18) 10
【例2】將二進位數(0.10101)2轉化為十進位數。
(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: 以小數點為界,整數位從最後一 位(從右向左)開始算,依次列為第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位數;小數位則 從左向右開始算,依次列為第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位數(按權相加法)。
3. 二進位(Binary)——>十六進位(Hex)
【例1】將二進位數(10010)2轉化成十六進位數。
(10010)2=(0001 0010)2=(1 2)16
【例2】將二進位數(0.10101)2轉化為十六進位數。
(0.10101)2=(0. 1010 1000)2=(0. A 8)16
訣竅:因為每四位二進位數對應一位十六進位數,所以,以小數點為界,整數位則將二進位數從右向左每4位一隔開,不足4位的在左邊用0填補即可;小數位則將二進位數從左向右每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、 八進位轉化成其他進位
1. 八進位(Octal)——>二進位(Binary)
【例1】將八進位數(751)8轉換成二進位數。
(751)8=(7 5 1)8=(111 101 001)2
【例2】將八進位數(0.16)8轉換成二進位數。
(0.16)8=(0. 1 6)8=(0. 001 110)2
訣竅:八進位轉換成二進位與二進位轉換成八進位相反。
2. 八進位(Octal)——>十進位(Decimal)
【例1】將八進位數(751)8轉換成十進位數。
(751)8=(7x82+5x81+1x80)10
=(448+40+1)10
=(489)10
【例2】將八進位數(0.16)8轉換成十進位數。
(0.16)8=(0+1x8-1+6x8-2)10
=(0+0.125+0.09375)10
=(0.21875)10
訣竅:方法同二進位轉換成十進位。以小數點為界,整數位從最後一位(從右向左)開始算,依次列為第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 整數位的十進位數;小數位則從左向右開始算,依次列為第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 進位數(按權相加法)。
3. 八進位(Octal)——>十六進位(Hex)
【例1】將八進位數(751)8轉換成十六進位數。
(751)8=(111101001)2=(0001 1110 1001)2=(1 E 9)16
【例2】將八進位數(0.16)8轉換成十六進位數。
(0.16)8=(0.00111)2=(0. 0011 1000)2=(0.38)16
訣竅:八進位直接轉換成十六進位比較費力,因此,最好先將八進位轉換成二進位,然後再轉換成十六進位。
(751)8=(111101001)2=(489)10=(1E9)16
(0.16)8=(0.00111)2=(0.21875)10=(0.38)16
五、 十進位轉化成其他進位
1. 十進位(Decimal)——>二進位(Binary)
【例1】將十進位數(93)10轉換成二進位數。
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2】將十進位數(0.3125)10轉換成二進位數。
0.3125x2 = 0 . 625
0.625x2 = 1 .25
0.25x2 = 0 .5
0.5x2 = 1 .0
(0.3125)10=(0.0101)2
訣竅:以小數點為界,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為二進位的個位,第二次得到的餘數作為二進位的十位,依次類推,最後一次得到的小於2的商作為二進位的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後二進位的值(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,直到小數部分為零。然後把第一次得到的整數部分作為二進位小數的最高位,後續的整數部分依次作為低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後二進位小數的值(小數部分用乘2取整法)。需要說明的是,有些十進位小數無法準確的用二進位進行表達,所以轉換時符合一定的精度即可,這也是為什麼計算機的浮點數運算不準確的原因。
2. 十進位(Decimal)——>八進位(Octal)
【例1】將十進位數(93)10轉換成八進位數。
93/8=11………….5
11/8=1……………3
(93)10=(135)8
【例2】將十進位數(0.3125)10轉換成八進位數。
0.3125x8 = 2 .5
0.5x8 = 4 .0
(0.3125)10=(0.24)8
訣竅:方法同十進位轉化成二進位。以小數點為界,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為八進位的個位,第二次得到的餘數作為八進位的十位,依次類推,最後一次得到的小於8的商作為八進位的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後八進位的值(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,直到小數部分為零。然後把第一次得到的整數部分作為八進位小數的最高位,後續的整數部分依次作為低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後八進位小數的值(小數部分用乘8取整法)。
3. 十進位(Decimal)——>十六進位(Hex)
【例1】將十進位數(93)10轉換成十六進位數。
93/16=5……..13(D)
(93)10=(5D)16
【例2】將十進位數(0.3125)10轉換成十六進位數。
0.3125x16 = 5 .0
(0.3125)10=(0.5)16
訣竅:方法同十進位轉化成二進位。以小數點為界,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為十六進位的個位,第二次得到的餘數作為十六進位的十位,依次類推,最後一次得到的小於16的商作為十六進位的最高位,這樣由商+餘數組成的數字就是轉換後十六進位的值(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,直到小數部分為零。然後把第一次得到的整數部分作為十六進位小數的最高位,後續的整數部分依次作為低位,這樣由各整數部分組成的數字就是轉化後十六進位小數的值(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、 十六進位轉換成其他進位
1. 十六進位(Hex)——>二進位(Binary)
【例1】將十六進位數(A7)16轉換成二進位數。
(A7)16=(1010 0111)2
【例2】將十六進位數(0.D4)16轉換成二進位數。
(0.D4)16=(0. 1101 0100)2
訣竅:十六進位轉換成二進位與二進位轉換成十六進位相反。
2. 十六進位(Hex)——>八進位(Octal)
【例1】將十六進位數(A7)16轉換成八進位數。
(A7)16=(010 100 111)8=(247)8
【例2】將十六進位數(0.D4)16轉換成八進位數。
(0.D4)16=(0. 110 101)8=(0.65)8
訣竅:十六進位直接轉換成八進位比較費力,因此,最好先將十六進位轉換成二進位,然後再轉換成八進位。
3. 十六進位(Hex)——>十進位(Decimal)
【例1】將十六進位數(A7)16轉換成十進位數。
(A7)16=(10x161+7x160)10
=(160+7)10=(167)10
【例2】將十六進位數(0.D4)16轉換成十進位數。
(0.D4)16=(0+13x16-1+4x16-2)10
=(0+0.8125+0.015625)10
=(0.828125)10
訣竅:方法同二進位轉換成十進位。以 小數點為界,整數位從最後一位(從右向左)開始算,依次列為第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位數;小數位則從左向右開始算,依次列為第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位數(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. 其他進位轉十進位:將二進位數、八進位數、十六進位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位數,這是按權相加法。
2. 十進位轉其他進位: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為轉換的最後結果。
3. 二進位轉八進位:從小數點位置開始,整數部分向左,小數部分向右,每三位二進位為一組用一位八進位的數字來表示,不足三位的用0補足。
4. 八進位轉二進位:與二進位轉八進位相反。
5. 二進位轉十六進位:從小數點位置開始,整數部分向左,小數部分向右,每四位二進位為一組用一位十六進位的數字來表示,不足四位的用0補足。
6. 十六進位轉二進位:與二進位轉十六進位相反。
7. 八進位轉十六進位:通常將八進位轉換成二進位,然後通過二進位再轉換成十六進位。
8. 十六進位轉八進位:通常將十六進位轉換成二進位,然後通過二進位再轉換成八進位。