二进制最简单算法,二进制转为十进制

首页 > 教育 > 作者:YD1662023-04-19 13:18:30

二进制最简单算法,二进制转为十进制(1)

当我们看到像1、25、356……这些耳熟能详的数字,大家都知道这是学习数学的基础,代表全世界通用的十进制,即满十进一,满二十进二,以此类推。

世界通用的十进制,对于现代文明的我们看来是那么地熟悉自然。在人类文明进程过程中,算法并不是就只有十进制一种,在很多文明体系中出现各种各样的算法,如二进制、二十进制等等。对于十进制我们已经很熟悉了,但对于像二十进制,满二十进一等算数很多人并不一定了解。

虽然其他进制算法我们已经很少用到,但这些代表人类文明各种各样的进制曾经通行于这个世界,有的或已经完全消失在历史书里,而有些继续人类文明发展中得到应用,如二进制在计算机发展中的应用。

因此,我们今天就一起来简单了解其他进制的算数。

1、二进制算法

这个最简单,两个数字便可表示所有数字,虽然在数学中已经失去地位,但却在计算机领域大放光彩,这正是二进制的简单所成。

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统,数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。

20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算,二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号,非常简单方便,易于用电子方式实现。

二进制最适合懒人的算法,如乘法口诀表就四个:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1。

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2、三进制算法

三进制是以3为底数的进位制,三进制数有0、1、2三个数码,逢三进一。在计算机发展的早期,采用了一种偏置了的三进制(对称三进制),有-1<一般用T表示>、0、1三个数码,这种三进制逢 /-2进一。

三进制用得极少,但实际上曾经被看做二进制计算系统的最好替代品,至少在俄罗斯曾经如此,俄罗斯曾经研发过三进制计算机,因为二进制虽然简单,但实际上并不能代表人类的真实想法,我们对一个问题的认知,除了“对与错”,还有“不知道”,这种中间状态就是三进制最大的优势,但最终,三进制计算机的研究因为种种原因被无限搁置,留下一个凄凉的背影。

3、四进制算法

四进制是以4为底数的进位制,以 0、1、2 和 3 四个数字表示任何实数。

四进制与所有固定底数的记数系统有着很多共同的属性,比如以标准的形式表示任何实数的能力(近乎独特),以及表示有理数与无理数的特性。有关属性的讨论可参考十进制和二进制。

四进制由于同二进制的紧密联系,同八进制、十六进制被广泛应用于电脑技术和程式设计(来自维基百科)。由于DNA里的核苷酸有四种,其搭配方式也有四种,所以四进制也用于遗传学。另外,四进制也用于数据传输。

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4、五进制算法

五进制是以5为底的进位制,主因乃人类的一只手有五只手指。

在五进制中,有五个数字,各是0、1、2、3、4,用来代表各种实数,依此规则,十进制的5,在五进制中为10。

中国古代的五行学说也是采用的五进制,0代表土,1代表水,2代表火,3代表木,4代表金,以此类推,5又属土,6属水,减去5即得。

五进制大概是由于其来源于“一双手的手指数”,同十进制雷同,所以至今仍通行于肯尼亚和尼日尼亚的约鲁巴人民族,不过,已经在慢慢消失。

5、六进制算法

六进制对于研究素数[1] 是很有用的,因为所有的素数,除了2和3以外,在六进制下的个位都是1或5。在六进制中,最初的几个素数为:

(2)6, (3)6, (5)6, (11)6, (15)6, (21)6, (25)6, (31)6, (35)6, (45)6, (51)6, (101)6, (105)6, (111)6, (115)6, (125)6, (135)6, (141)6……也就是说,对于所有除了2和3以外的素数p都有p mod 6=1或p mod 6=5.

另外,除了6以外,所有的偶完全数在六进制中都以44结尾。

六进制相对于其他算法被人用得更少,不过在数论中有其用处,除了2和3以外,所有的素数在六进制中要么是1结尾,要么以5结尾,你只需注意到只有6n 1和6n 5形式的数才可能是素数就可以了。另外,所有的完全数在六进制中全部以44结尾。

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6、八进制算法

Octal,缩写OCT或O,一种以8为基数的计数法,采用0,1,2,3,4,5,6,7八个数字,逢八进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。八进制的数和二进制数可以按位对应(八进制一位对应二进制三位),因此常应用在计算机语言中。

八进制(基数为8)表示法在计算机系统中很常见,因此,我们有时能看到人们使用八进制表示法。由于十六进制一位可以对应4位二进制数字,用十六进制来表示二进制较为方便。因此,八进制的应用不如十六进制。有一些程序设计语言提供了使用八进制符号来表示数字的能力,而且还是有一些比较古老的Unix应用在使用八进制。

计算机需要数制转换,计算机内部使用二进制,二进制八进制十进制之间的数制转换,FORTRAN77 编制, 围绕二进制与小数,完成二进制八进制十进制之间的数制转换。

7、十一进制算法

十一进制是以11为底数的记数系统。他需要11个记号表示,通常使用数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9及字母A(或X)。其中,A(或X)即数字10。十一进制中的10代表十进制的11;而十一进制的0.1则代表十进制的1/11。

十一进制在图书ISBN国际标准书号里得到应用,其校验码就是把书号的加权和同11相除取其余数,并取11同该余数的差而得。

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8、十二进制算法

十二进制是数学中一种以12为底数的记数系统,通常使用数字0~9以及字母A、B(或X、E)来表示。其中,A(或X)即数字10,B(或E)即数字11。美国速记发明人艾萨克·皮特曼还曾创造过一种标记法,使用翻转的2和3来表示10和11。十二进制中的10代表十进制的12,也称为一打。同样的,十二进制的100代表十进制的144(=12^2),也称为一罗;十二进制的1000代表十进制的1728(=12^3),也称为一大罗;而十二进制的0.1则代表十进制的1/12。

十二进制是古埃及人最喜欢算法,这大概同月球一年绕地球12圈有关,他们还把夜晚的天空分成12部分。什么黄道十二宫,12个星座,中国的12生肖、一天12个时辰、天干地支都显示着十二进制的影响力。

还有英制单位里的“一英尺=十二英寸;一金衡磅=12金衡盎司;一先令=12便士;一打=12个;12打=1罗”等等体现十二进制的算法。

9、十六进制算法

十六进制(英文名称:Hexadecimal),是计算机中数据的一种表示方法。同我们日常生活中的表示法不一样。它由0-9,A-F组成,字母不区分大小写。与10进制的对应关系是:0-9对应0-9;A-F对应10-15;N进制的数可以用0~(N-1)的数表示,超过9的用字母A-F。

秦始皇颁布的计量制度,一斤=十六两,所以才会有后来的“半斤八两”这个成语。

十六进制因同二进制的关系被广泛应用于计算机,当你用浏览网站看到中文地址时,其实就是浏览器把十六进制的地址编码编译成了实际字符。

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10、二十进制算法

二十进制又称“二进制编码的十进制”,简称bcd码。将十进制数采用二进制的编码形式来表示的计数方法。一位十进制数用四位二进制数来表示。有多种表示方法,常用的是8421码,8、4、2、1分别表示四位二进制数中从左到右各位的位权值。如十进制数97可表示为:10010111。

在古代,玛雅人和墨西哥的阿兹特克族非常喜欢二十进制,他们创造了非常完整的二十进制系统。

11、六十进制算法

六十进制是以60为基数的进位制,源于公元前3世纪的古闪族,后传至巴比伦,流传至今仍用作纪录时间、角度和地理坐标。其他文明也有使用六十进制,如西新几内亚的Ekagi族。

数字60有12个因子,即1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30和60,其中2、3和5是质数。由于拥有较多因子,六十进制的数可被较多数整除;换言之,可以分拆成多种不同的时间长度,例如一小时可以被看作2个30分钟、3个20分钟、4个15分钟等。60也是可同时被1至6整除的最小的数字。

无论哪种进制算法有没有被延续下来继续使用,但它们都为人类发展作出重要贡献。虽然有些已经被历史淹没,成为记忆,但有些进制算法我们还是可以当作业余爱好,来锻炼我们的思维能力、逻辑能力还是不错的。

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