在我们接触编程知识时,总会接触有关进制转换的知识,最常见的就是10进制与二进制或十六进制之间的转换,很多时候我们总会遗忘,虽然现在也出现了很多可以直接使用的网络在线的进制转换工具,但考试中,我们就要靠自己通过公式进行运算了。今天就跟大家分享一下有关进制转换的理论知识,大家可以通过对比从里面发现共同点,这样便于我们理解记忆。
在进行讲解之前,我们先在下面放置一个对应表,因为在理解下面转换的时候,你可以随时查看该表。
一、 十进制与二进制之间的转换
(1) 十进制转换为二进制,分为整数部分和小数部分
① 整数部分
方法:除2取余法,即每次将整数部分除以2,余数为该位权上的数,而商继续除以2,余数又为上一个位权上的数,这个步骤一直持续下去,直到商为0为止,最后读数时候,从最后一个余数读起,一直到最前面的一个余数。下面举例:
例:将十进制的168转换为二进制
得出结果 将十进制的168转换为二进制,(10101000)2
分析:第一步,将168除以2商84余数为0。
第二步,将商84除以2,商42余数为0。
第三步,将商42除以2,商21余数为0。
第四步,将商21除以2,商10余数为1。
第五步,将商10除以2,商5余数为0。
第六步,将商5除以2,商2余数为1。
第七步,将商2除以2,商1余数为0。
第八步,将商1除以2,商0余数为1。
第九步,读数,因为最后一位是经过多次除以2才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,即10101000
② 小数部分
方法:乘2取整法,即将小数部分乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分继续乘以2,然后取整数部分,剩下的小数部分又乘以2,一直取到小数部分
为零为止。如果永远不能为零,就同十进制数的四舍五入一样,按照要求保留多少位小数
时,就根据后面一位是0还是1,取舍,如果是零,舍掉,如果是1,向入一位。换句话说就是0舍1入。读数要从前面的整数读到后面的整数,下面举例:
支持小数点的进制转换器例1:将0.125换算为二进制
得出结果:将0.125换算为二进制(0.001)2
分析:第一步,将0.125乘以2,得0.25则整数部分为0小数部分为0.25;
第二步 将小数部分0.25乘以2得0.5则整数部分为0小数部分为0.5;
第三步 将小数部分0.5乘以2得1.0则整数部分为1小数部分为0.0;
第四步读数从第一位读起读到最后一位即为0.001。
例2将0.45转换为二进制(保留到小数点第四位)
大家从上面步骤可以看出,当第五次做乘法时候,得到的结果是0.4,那么小数部分继续乘以2,得0.8,0.8又乘以2的,到1.6这样一直乘下去,最后不可能得到小数部分为零,因此,
这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了,但是二进制只有0和1两个,于是就出现0舍1入。这个也是计算机在转换中会产生误差,但是由于保留位数很多,精度很高,所以可以忽略不计。
那么,我们可以得出结果将0.45转换为二进制约等于0.0111
上面介绍的方法是十进制转换为为二进制的方法,需要大家注意的是:
1) 十进制转换为二进制,需要分成整数和小数两个部分分别转换
2) 当转换整数时,用的除2取余法,而转换小数时候,用的是乘2取整法
3) 注意他们的读数方向
因此,我们从上面的方法,我们可以得出十进制数168.125转换为二进制为10101000.001或者十进制数转换为二进制数约等于10101000.0111。
(2) 二进制转换为十进制 不分整数和小数部分
方法:按权相加法,即将二进制每位上的数乘以权,然后相加之和即是十进制数。例
将二进制数101.101转换为十进制数。
计算过程:
(1*2º+0*2¹+1*2²).(1*2⁻¹+0*2⁻²+1*2⁻³)=5.625
得出结果:(101.101)2=(5.625)10
大家在做二进制转换成十进制需要注意的是
1) 要知道二进制每位的权值
2) 要能求出每位的值
从最后一位开始算,依次列为第0、1、2...位 (注意是从第0位开始数的,而不是1)
第n位的数(0或1)乘以2的n次方
得到的结果相加就是答案
二、八进制与十进制的转换
(1)十进制转换为八进制
十进制转换成八进制有两种方法:
1)间接法:先将十进制转换成二进制,然后将二进制又转换成八进制
2)直接法:前面我们讲过,八进制是由二进制衍生而来的,因此我们可以采用与十进制转换为二进制相类似的方法,还是整数部分的转换和小数部分的转换,下面来具体讲解一下:
①整数部分
方法:除8取余法,即每次将整数部分除以8,余数为该位权上的数,而商继续除以8,余数又为上一个位权上的数,这个步骤一直持续下去,直到商为0为止,最后读数时候,从最后一个余数起,一直到最前面的一个余数。
②小数部分
方法:乘8取整法,即将小数部分乘以8,然后取整数部分,剩下的小数部分继续乘以8,然
后取整数部分,剩下的小数部分又乘以8,一直取到小数部分为零为止。如果永远不能为零,就同十进制数的四舍五入一样,暂取个名字叫3舍4入。
例:将十进制数796.703125转换为八进制数
解:先将这个数字分为整数部分796和小数部分0.703125
整数部分
796除8商99余数4,取4
99除8商12余数3,取3
12除8商1余数4,取4
1除8除不开,取1
从下往上读,整数部分为:1434
小数部分
0.703125*8=5.625 取5
0.625*8=5 取5
小数部分从上往下读,为:55
因此,得到结果十进制796.703125转换八进制为1434.55
上面的方法大家可以验证一下,你可以先将十进制转换,然后在转换为八进制,这样看得到的结果是否一样
(2)八进制转换为十进制
方法:按权相加法,即将八进制每位上的数乘以位权,然后相加之和即是十进制数。
例:①将八进制数67.35转换为十进制
三、十六进制与十进制的转换
十六进制与八进制有很多相似之处,大家可以参照上面八进制与十进制的转换自己试试这
两个进制之间的转换。 即把上面对应的8变为16进行运算。
四、 二进制与八进制之间的转换
首先,我们需要了解一个数学关系,即2³=8,2⁴=16,而八进制和十六进制是用这关系衍生而来的,即用三位二进制表示一位八进制,用四位二进制表示一位十六进制数。
接着,记住4个数字8、4、2、1(2³=8、2²=4、2¹=2、2º=1)。现在我们来练习二进制与八进制之间的转换。
(1) 二进制转换为八进制
方法:取三合一法,即从二进制的小数点为分界点,向左(向右)每三位取成一位,接着将这三位二进制按权相加(如果熟练了最上面我们分享的表格,我们就可以直接读出对应的数字),得到的数就是一位八位二进制数,然后,按顺序进行排列,小数点的位置不变,得到的数字就是我们所求的八进制数。如果向左(向右)取三位后,取到最高(最低)位时候,如果无法凑足三位,可以在小数点最左边(最右边),即整数的最高位(最低位)添0,凑足三位。例
①将二进制数101110.101转换为八进制
从小数点向左每隔三位读取
二进制110对应6
二进制101对应5
所以整数部分是:56
从小数点向右每隔三位读取
二进制101对应5
小数部分为:0.5
得到结果:将101110.101转换为八进制为56.5
② 将二进制数1101.1转换为八进制
这个就简写了,看看你能看懂了吗?
101对应5
001对应1
100对应4
得到结果:将1101.1转换为八进制为15.4
③再来一个例子(11001.101)(二)
整数部分: 从后往前每三位一组,缺位处有0填补,然后按十进制方法进行转化, 则有:
001=1
011=3
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是:31,那么这个31就是二进制11001的八进制形式
小数部分: 从前往后每三位一组,缺位处有0填补,然后按十进制方法进行转化, 则有:
101=5
然后我们将结果部分按从上往下的顺序书写就是:5,那么这个5就是二进制0.625的八进制形式
所以:(11001.101)(二)=(31.5)(八)
(2) 将八进制转换为二进制
方法:取一分三法,即将一位八进制数分解成三位二进制数,用三位二进制按权相加去凑这位八进制数(其实,熟记了表格内的内容后,可以一眼就读出来了),小数点位置照旧。例:
① 将八进制数67.54转换为二进制
6对应110
7对应111
5对应101
4对应100
因此,将八进制数67.54转换为二进制数为110111.101100,即110111.1011
大家从上面这道题可以看出,计算八进制转换为二进制
首先,将八进制按照从左到右,每位展开为三位,小数点位置不变
然后,按每位展开为2²,2¹,2º(即4、2、1)三位去做凑数,即a×2²+ b×2¹ +c×2º=该位上的数(a=1或者a=0,b=1或者b=0,c=1或者c=0)将abc排列就是该位的二进制数
接着,将每位上转换成二进制数按顺序排列
最后,就得到了八进制转换成二进制的数字。
以上的方法就是二进制与八进制的互换,大家在做题的时候需要注意的是
1) 他们之间的互换是以一位与三位转换,这个有别于二进制与十进制转换
2) 大家在做添0和去0的时候要注意,是在小数点最左边或者小数点的最右边(即整数的
最高位和小数的最低位)才能添0或者去0,否则将产生错误
再举个例子吧:(31.5)(八)
整数部分:从后往前每一位按十进制转化方式转化为三位二进制数,缺位处用0补充 则有:
1---->1---->001
3---->101
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是:11001,那么这个11001就是八进制31的二进制形式
说明,关于十进制的转化方式我这里就不再说了,上一篇文章我已经讲解了!
小数部分:从前往后每一位按十进制转化方式转化为三位二进制数,缺位处用0补充 则有:
5---->101
然后我们将结果按从下往上的顺序书写就是:101,那么这个101就是八进制5的二进制形式
所以:(31.5)(八)=(11001.101)(二)
五、 二进制与十六进制的转换
方法:与二进制与八进制转换相似,只不过是一位(十六)与四位(二进制)的转换,下面具体讲解
(1) 二进制转换为十六进制
方法:取四合一法,即从二进制的小数点为分界点,向左(向右)每四位取成一位,接着将这四位二进制按权相加,得到的数就是一位十六位二进制数,然后,按顺序进行排列,小数点的位置不变,得到的数字就是我们所求的十六进制数。如果向左(向右)取四位后,取到最高(最低)位时候,如果无法凑足四位,可以在小数点最左边(最右边),即整数的最高位(最低位)添0,凑足四位。
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