二进制是一种基于2的计数系统,只使用两个数字:0和1。以下是二进制的基本计算方式:
加法
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10(向高位进位)
减法
0 - 0 = 0
1 - 0 = 1
1 - 1 = 0
0 - 1 = 1(向高位借位)
乘法
0 × 0 = 0
1 × 0 = 0
0 × 1 = 0
1 × 1 = 1
除法
0 ÷ 1 = 0
1 ÷ 1 = 1
与运算
0 & 0 = 0
0 & 1 = 0
1 & 0 = 0
1 & 1 = 1
或运算
0 | 0 = 0
0 | 1 = 1
1 | 0 = 1
1 | 1 = 1
非运算(取反):
¬0 = 1
¬1 = 0
二进制转十进制
将二进制数转换为十进制数的方法是将每一位上的数字乘以对应的2的幂次,然后求和。例如,二进制数1011转换为十进制数为:
\[ 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11 \]
十进制转二进制
将十进制数转换为二进制数的方法是不断除以2,记录余数,直到商为0,然后将余数倒序排列。例如,十进制数11转换为二进制数为:
\[ 11 \div 2 = 5 \text{ 余 } 1 \]
\[ 5 \div 2 = 2 \text{ 余 } 1 \]
\[ 2 \div 2 = 1 \text{ 余 } 0 \]
\[ 1 \div 2 = 0 \text{ 余 } 1 \]
倒序排列余数得到1011。
二进制的计算方式非常适合计算机硬件实现,因为计算机的逻辑门和电路只能识别开(1)和关(0)两种状态。