二進制算術運算

二進制算術運算

當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統,數據在計算機中主要是以補碼的形式存儲的。因為數字計算機只能識別處理由‘0’.‘1’符號串組成的代碼。其運算模式正是二進制。二進制運算包括二進制邏輯運算和算術運算。

基本介紹

  • 中文名:二進制算數運算
  • 外文名:binary arithmetic operation
  • 包括:加、減、乘、除、拈加法
  • 運算數字:0、1
加法,乘法,減法,除法,拈加法,基本知識,小數轉換,對應數值,

加法

0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=10(0 進位為1)
二進制算術運算

乘法

0×0=0,
1×0=0,
0×1=0,
1×1=1。

減法

0-0=0,
1-0=1,
1-1=0,
0-1=1。

除法

0÷1=0,
1÷1=1。
二進制算術運算

拈加法

拈加法二進制是加減乘除外的一種特殊算法。
拈加法運算與進行加法類似,但不需要做進位。此算法在博弈論(Game Theory)中被廣泛利用。

基本知識

小數轉換

計算機中的十進制小數用二進制通常是用乘二取整法來獲得的。
比如0.65換算成二進制就是:
0.65 × 2 = 1.3 取1,留下0.3繼續乘二取整
0.3 × 2 = 0.6 取0, 留下0.6繼續乘二取整
0.6 × 2 = 1.2 取1,留下0.2繼續乘二取整
0.2 × 2 = 0.4 取0, 留下0.4繼續乘二取整
0.4 × 2 = 0.8 取0, 留下0.8繼續乘二取整
0.8 × 2 = 1.6 取1, 留下0.6繼續乘二取整
0.6 × 2 = 1.2 取1,留下0.2繼續乘二取整
.......
一直循環,直到達到精度限制才停止(所以,計算機保存的小數一般會有誤差,所以在編程中,要想比較兩個小數是否相等,只能比較某個精度範圍內是否相等。)。這時,十進制的0.65,用二進制就可以表示為:0.01010011。

對應數值

十進制
二進制
0
00000000
1
00000001
2
00000010
3
00000011
4
00000100
5
00000101
6
00000110
7
00000111
8
00001000
9
00001001
在計算機中,除了十進制是有符號的外,其他如二進制、八進制、16進制都是無符號的。
在現實生活和記數器中,如果表示數的“器件”只有兩種狀態,如電燈的“亮”與“滅”,開關的“開”與“關”。一種狀態表示數碼0,另一種狀態表示數碼1,1加1應該等於2,因為沒有數碼2,只能向上一個數位進一,就是採用“滿二進一”的原則,這和十進制是採用“滿十進一”原則完全相同。
1+1=10,10+1=11,11+1=100,100+1=101,
101+1=110,110+1=111,111+1=1000,……,
可見二進制的10表示二,100表示四,1000表示八,10000表示十六,……。
二進制同樣是“位值制”。同一個數碼1,在不同數位上表示的數值是不同的。如11111,從右往左數,第一位的1就是一,第二位的1表示二,第三位的1表示四,第四位的1表示八,第五位的1表示十六。

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