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二:
二进制、八进制、十进制与十六进制
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作者转载:http://yuanbin.blog.51cto.com/363003/111161/
二进制、八进制、十进制与十六进制
一、 进制的概念
在计算机语言中常用的进制有二进制、八进制、十进制和十六进制,十进制是最主要的表达形式。
对于进制,有两个基本的概念:基数和运算规则。
基数:基数是指一种进制中组成的基本数字,也就是不能再进行拆分的数字。二进制是0和1;八进制是0-7;十进制是0-9;十六进制是0-9+A-F(大小写均可)。也可以这样简单记忆,假设是n进制的话,基数就是【0,n-1】的数字,基数的个数和进制值相同,二进制有两个基数,十进制有十个基数,依次类推。
运算规则:运算规则就是进位或错位规则。例如对于二进制来说,该规则是“满二进一,借一当二”;对于十进制来说,该规则是“满十进一,借一当十”。其他进制也是这样。
二、 二、八、十、十六进制基数对照表
三、 二进制转化成其他进制
1. 二进制(Binary)——>八进制(Octal)
例子1:将二进制数(10010)2转化成八进制数。
(10010)2=(010 010)2=(2 2)8=(22)8
例子2:将二进制数(0.1010)2转化为八进制数。
(0.10101)2=(0. 101 010)2=(0. 5 2)8=(0.52)8
诀窍:因为每三位二进制数对应一位八进制数,所以,以小数点为界,整数位则将二进制数从右向左每3位一隔开,不足3位的在左边用0填补即可;小数位则将二进制数从左向右每3位一隔开,不足3位的在右边用0填补即可。
2. 二进制(Binary)——>十进制(Decimal)
例子1:将二进制数(10010)2转化成十进制数。
(10010)2=(1x24+0x23+0x22+1x21+0x20)10=(16+0+0+2+0)10=(18) 10
例子2:将二进制数(0.10101)2转化为十进制数。
(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
诀窍:以小数点为界,整数位从最后一位(从右向左)开始算,依次列为第0、1、2、3………n,然后将第n位的数(0或1)乘以2的n-1次方,然后相加即可得到整数位的十进制数;小数位则从左向右开始算,依次列为第1、2、3……..n,然后将第n位的数(0或1)乘以2的-n次方,然后相加即可得到小数位的十进制数(按权相加法)。
3. 二进制(Binary)——>十六进制(Hex)
例子1:将二进制数(10010)2转化成十六进制数。
(10010)2=(0001 0010)2=(1 2)16=(12) 16
例子2:将二进制数(0.1010)2转化为十六进制数。
(0.10101)2=(0. 1010 1000)2=(0. A 8)16=(0.A8)16
诀窍:因为每四位二进制数对应一位十六进制数,所以,以小数点为界,整数位则将二进制数从右向左每4位一隔开,不足4位的在左边用0填补即可;小数位则将二进制数从左向右每4位一隔开,不足4位的在右边用0填补即可。
(10010)2=(22)8=(18) 10=(12)16
(0.10101)2=(0.52)8=(0.96875)10=(0.A8)16
四、 八进制转化成其他进制
1. 八进制(Octal)——>二进制(Binary)
例子1:将八进制数(751)8转换成二进制数。
(751)8=(7 5 1)8=(111 101 001)2=(111101001)2
例子2:将八进制数(0.16)8转换成二进制数。
(0.16)8=(0. 1 6)8=(0. 001 110)2=(0.00111)2
诀窍:八进制转换成二进制与二进制转换成八进制相反。
2. 八进制(Octal)——>十进制(Decimal)
例子1:将八进制数(751)8转换成十进制数。
(751)8=(7x82+5x81+1x80)10=(448+40+1)10=(489)10
例子2:将八进制数(0.16)8转换成十进制数。
(0.16)8=(0+1x8-1+6x8-2)10=(0+0.125+0.09375)10=(0.21875)10
诀窍:方法同二进制转换成十进制。以小数点为界,整数位从最后一位(从右向左)开始算,依次列为第0、1、2、3………n,然后将第n位的数(0-7)乘以8的n-1次方,然后相加即可得到整数位的十进制数;小数位则从左向右开始算,依次列为第1、2、3……..n,然后将第n位的数(0-7)乘以8的-n次方,然后相加即可得到小数位的十进制数(按权相加法)。
3. 八进制(Octal)——>十六进制(Hex)
例子1:将八进制数(751)8转换成十六进制数。
(751)8=(111101001)2=(0001 1110 1001)2=(1 E 9)16=(1E9)16
例子2:将八进制数(0.16)8转换成十六进制数。
(0.16)8=(0.00111)2=(0. 0011 1000)2=(0.38)16
诀窍:八进制直接转换成十六进制比较费力,因此,最好先将八进制转换成二进制,然后再转换成十六进制。
(751)8=(111101001)2=(489)10=(1E9)16
(0.16)8=(0.00111)2=(0.21875)10=(0.38)16
五、 十进制转化成其他进制
1. 十进制(Decimal)——>二进制(Binary)
例子1:将十进制数(93)10转换成二进制数。
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
例子2:将十进制数(0.3125)10转换成二进制数。
0.3125x2 = 0 . 625
0.625x2 = 1 .25
0.25x2 = 0 .5
0.5x2 = 1 .0
(0.3125)10=(0.0101)2
诀窍:以小数点为界,整数部分除以2,然后取每次得到的商和余数,用商继续和2相除,直到商小于2。然后把第一次得到的余数作为二进制的个位,第二次得到的余数作为二进制的十位,依次类推,最后一次得到的小于2的商作为二进制的最高位,这样由商+余数组成的数字就是转换后二进制的值(整数部分用除2取余法);小数部分则先乘2,然后获得运算结果的整数部分,将结果中的小数部分再次乘2,直到小数部分为零。然后把第一次得到的整数部分作为二进制小数的最高位,后续的整数部分依次作为低位,这样由各整数部分组成的数字就是转化后二进制小数的值(小数部分用乘2取整法)。需要说明的是,有些十进制小数无法准确的用二进制进行表达,所以转换时符合一定的精度即可,这也是为什么计算机的浮点数运算不准确的原因。
2. 十进制(Decimal)——>八进制(Octal)
例子1:将十进制数(93)10转换成八进制数。
93/8=11………….5
11/8=1……………3
(93)10=(135)8
例子2: 将十进制数(0.3125)10转换成八进制数。
0.3125x8 = 2 .5
0.5x8 = 4 .0
(0.3125)10=(0.24)8
诀窍:方法同十进制转化成二进制。以小数点为界,整数部分除以8,然后取每次得到的商和余数,用商继续和8相除,直到商小于8。然后把第一次得到的余数作为八进制的个位,第二次得到的余数作为八进制的十位,依次类推,最后一次得到的小于8的商作为八进制的最高位,这样由商+余数组成的数字就是转换后八进制的值(整数部分用除8取余法); 小数部分则先乘8,然后获得运算结果的整数部分,将结果中的小数部分再次乘8,直到小数部分为零。然后把第一次得到的整数部分作为八进制小数的最高位,后续的整数部分依次作为低位,这样由各整数部分组成的数字就是转化后八进制小数的值(小数部分用乘8取整法)。
3. 十进制(Decimal)——>十六进制(Hex)
例子1:将十进制数(93)10转换成十六进制数。
93/16=5……..13(D)
(93)10=(5D)16
例子2: 将十进制数(0.3125)10转换成十六进制数。
0.3125x16 = 5 .0
(0.3125)10=(0.5)16
诀窍:方法同十进制转化成二进制。以小数点为界,整数部分除以16,然后取每次得到的商和余数,用商继续和16相除,直到商小于16。然后把第一次得到的余数作为十六进制的个位,第二次得到的余数作为十六进制的十位,依次类推,最后一次得到的小于16的商作为十六进制的最高位,这样由商+余数组成的数字就是转换后十六进制的值(整数部分用除16取余法); 小数部分则先乘16,然后获得运算结果的整数部分,将结果中的小数部分再次乘16,直到小数部分为零。然后把第一次得到的整数部分作为十六进制小数的最高位,后续的整数部分依次作为低位,这样由各整数部分组成的数字就是转化后十六进制小数的值(小数部分用乘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、 十六进制转换成其他进制
1. 十六进制(Hex)——>二进制(Binary)
例子1:将十六进制数(A7)16转换成二进制数。
(A7)16=(A 7)16=(1010 0111)2=(10100111)2
例子2:将十六进制数(0.D4)16转换成二进制数。
(0.D4)16=(0. D 4)16=(0. 1101 0100)2=(0.110101)2
诀窍:十六进制转换成二进制与二进制转换成十六进制相反。
2. 十六进制(Hex)——>八进制(Octal)
例子1:将十六进制数(A7)16转换成八进制数。
(A7)16=(10100111)2=(010 100 111)8=(247)8
例子2:将十六进制数(0.D4)16转换成八进制数。
(0.D4)16=(0.110101)2=(0. 110 101)8=(0.65)8
诀窍:十六进制直接转换成八进制比较费力,因此,最好先将十六进制转换成二进制,然后再转换成八进制。
3. 十六进制(Hex)——>十进制(Decimal)
例子1:将十六进制数(A7)16转换成十进制数。
(A7)16=(10x161+7x160)10=(160+7)10=(167)10
例子2:将十六进制数(0.D4)16转换成十进制数。
(0.D4)16=(0+13x16-1+4x16-2)10=(0+0.8125+0.015625)10=(0.828125)10
诀窍:方法同二进制转换成十进制。以小数点为界,整数位从最后一位(从右向左)开始算,依次列为第0、1、2、3………n,然后将第n位的数(0-9,A-F)乘以16的n-1次方,然后相加即可得到整数位的十进制数;小数位则从左向右开始算,依次列为第1、2、3……..n,然后将第n位的数(0-9,A-F)乘以16的-n次方,然后相加即可得到小数位的十进制数(按权相加法)。
(A7)16=(10100111)2=(247)8=(167)10
(0.D4)16=(0.110101)2=(0.65)8=(0.828125)10
七、 总结
1. 其他进制转十进制:将二进制数、八进制数、十六进制数的各位数字分别乘以各自基数的(N-1)次方,其相加之和便是相应的十进制数,这是按权相加法。
2. 十进制转其他进制:整数部分用除基取余法,小数部分用乘基取整法,然后将整数与小数部分拼接成一个数作为转换的最后结果。
3. 二进制转八进制:从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每三位二进制为一组用一位八进制的数字来表示,不足三位的用0补足。
4. 八进制转二进制:与二进制转八进制相反。
5. 二进制转十六进制:从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每四位二进制为一组用一位十六进制的数字来表示,不足四位的用0补足。
6. 十六进制转二进制:与二进制转十六进制相反。
7. 八进制转十六进制:通常将八进制转换成二进制,然后通过二进制再转换成十六进制。
8. 十六进制转八进制:通常将十六进制转换成二进制,然后通过二进制再转换成八进制
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二、八、十、十六进制转换(图解篇)
作者转载:http://www.cnblogs.com/gaizai/p/4233780.html
一.本文所涉及的内容(Contents)
二.背景(Contexts)
之前使用SQL把十进制的整数转换为三十六进制,SQL代码请参考:SQL Server 进制转换函数,其实它是基于二、八、十、十六进制转换的计算公式的,进制之间的转换是很基础的知识,但是我发现网络上没有一篇能把它说的清晰、简单、易懂的文章,所以我才写这篇文章的念头,希望能让你再也不用担心、害怕进制之间的转换了。
下面是二、八、十、十六进制之间关系的结构图:
(Figure1:进制关系结构图)
下文会分4个部分对这个图进行分解,针对每个部分会以图文的形式进行讲解:
- (二、八、十六进制) → (十进制);
- (十进制) → (二、八、十六进制);
- (二进制) ↔ (八、十六进制);
- (八进制) ↔ (十六进制);
三.进制转换算法(Convert)
在数字后面加上不同的字母来表示不同的进位制。B(Binary)表示二进制,O(Octal)表示八进制,D(Decimal)或不加表示十进制,H(Hexadecimal)表示十六进制。例如:(101011)B=(53)O=(43)D=(2B)H
(一) (二、八、十六进制) → (十进制)
(Figure2:其他进制转换为十进制)
方法:二进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第0位的权值是2的0次方,第1位的权值是2的1次方,第2位的权值是2的2次方,依次递增下去,把最后的结果相加的值就是十进制的值了。
例:将二进制的(101011)B转换为十进制的步骤如下:
1. 第0位 1 x 2^0 = 1;
2. 第1位 1 x 2^1 = 2;
3. 第2位 0 x 2^2 = 0;
4. 第3位 1 x 2^3 = 8;
5. 第4位 0 x 2^4 = 0;
6. 第5位 1 x 2^5 = 32;
7. 读数,把结果值相加,1+2+0+8+0+32=43,即(101011)B=(43)D。
方法:八进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第0位的权值是8的0次方,第1位的权值是8的1次方,第2位的权值是8的2次方,依次递增下去,把最后的结果相加的值就是十进制的值了。
八进制就是逢8进1,八进制数采用 0~7这八数来表达一个数。
例:将八进制的(53)O转换为十进制的步骤如下:
1. 第0位 3 x 8^0 = 3;
2. 第1位 5 x 8^1 = 40;
3. 读数,把结果值相加,3+40=43,即(53)O=(43)D。
方法:十六进制数从低位到高位(即从右往左)计算,第0位的权值是16的0次方,第1位的权值是16的1次方,第2位的权值是16的2次方,依次递增下去,把最后的结果相加的值就是十进制的值了。
十六进制就是逢16进1,十六进制的16个数为0123456789ABCDEF。
例:将十六进制的(2B)H转换为十进制的步骤如下:
1. 第0位 B x 16^0 = 11;
2. 第1位 2 x 16^1 = 32;
3. 读数,把结果值相加,11+32=43,即(2B)H=(43)D。
(二) (十进制) → (二、八、十六进制)
(Figure3:十进制转换为其它进制)
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。
例:将十进制的(43)D转换为二进制的步骤如下:
1. 将商43除以2,商21余数为1;
2. 将商21除以2,商10余数为1;
3. 将商10除以2,商5余数为0;
4. 将商5除以2,商2余数为1;
5. 将商2除以2,商1余数为0;
6. 将商1除以2,商0余数为1;
7. 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,101011,即(43)D=(101011)B。
(Figure4:图解十进制 → 二进制)
方法1: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。
例:将十进制的(796)D转换为八进制的步骤如下:
1. 将商796除以8,商99余数为4;
2. 将商99除以8,商12余数为3;
3. 将商12除以8,商1余数为4;
4. 将商1除以8,商0余数为1;
5. 读数,因为最后一位是经过多次除以8才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,1434,即(796)D=(1434)O。
(Figure5:图解十进制 → 八进制)
方法2:使用间接法,先将十进制转换成二进制,然后将二进制又转换成八进制;
(Figure6:图解十进制 → 八进制)
方法1:除16取余法,即每次将整数部分除以16,余数为该位权上的数,而商继续除以16,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。
例:将十进制的(796)D转换为十六进制的步骤如下:
1. 将商796除以16,商49余数为12,对应十六进制的C;
2. 将商49除以16,商3余数为1;
3. 将商3除以16,商0余数为3;
4. 读数,因为最后一位是经过多次除以16才得到的,因此它是最高位,读数字从最后的余数向前读,31C,即(796)D=(31C)H。
(Figure7:图解十进制 → 十六进制)
方法2:使用间接法,先将十进制转换成二进制,然后将二进制又转换成十六进制;
(Figure8:图解十进制 → 十六进制)
(三) (二进制) ↔ (八、十六进制)
(Figure9:二进制转换为其它进制)
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,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:将二进制的(11010111.0100111)B转换为八进制的步骤如下:
1. 小数点前111 = 7;
2. 010 = 2;
3. 11补全为011,011 = 3;
4. 小数点后010 = 2;
5. 011 = 3;
6. 1补全为100,100 = 4;
7. 读数,读数从高位到低位,即(11010111.0100111)B=(327.234)O。
(Figure10:图解二进制 → 八进制)
二进制与八进制编码对应表:
二进制 |
八进制 |
000 |
0 |
001 |
1 |
010 |
2 |
011 |
3 |
100 |
4 |
101 |
5 |
110 |
6 |
111 |
7 |
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,小数点位置照旧。
例:将八进制的(327)O转换为二进制的步骤如下:
1. 3 = 011;
2. 2 = 010;
3. 7 = 111;
4. 读数,读数从高位到低位,011010111,即(327)O=(11010111)B。
(Figure11:图解八进制 → 二进制)
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,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。
例:将二进制的(11010111)B转换为十六进制的步骤如下:
1. 0111 = 7;
2. 1101 = D;
3. 读数,读数从高位到低位,即(11010111)B=(D7)H。
(Figure12:图解二进制 → 十六进制)
方法:取一分四法,即将一位十六进制数分解成四位二进制数,用四位二进制按权相加去凑这位十六进制数,小数点位置照旧。
例:将十六进制的(D7)H转换为二进制的步骤如下:
1. D = 1101;
2. 7 = 0111;
3. 读数,读数从高位到低位,即(D7)H=(11010111)B。
(Figure13:图解十六进制 → 二进制)
(四) (八进制) ↔ (十六进制)
(Figure14:八进制与十六进制之间的转换)
方法:将八进制转换为二进制,然后再将二进制转换为十六进制,小数点位置不变。
例:将八进制的(327)O转换为十六进制的步骤如下:
1. 3 = 011;
2. 2 = 010;
3. 7 = 111;
4. 0111 = 7;
5. 1101 = D;
6. 读数,读数从高位到低位,D7,即(327)O=(D7)H。
(Figure15:图解八进制 → 十六进制)
方法:将十六进制转换为二进制,然后再将二进制转换为八进制,小数点位置不变。
例:将十六进制的(D7)H转换为八进制的步骤如下:
1. 7 = 0111;
2. D = 1101;
3. 0111 = 7;
4. 010 = 2;
5. 011 = 3;
6. 读数,读数从高位到低位,327,即(D7)H=(327)O。
(Figure16:图解十六进制 → 八进制)
四.扩展阅读
1. 包含小数的进制换算:
(ABC.8C)H=10x16^2+11x16^1+12x16^0+8x16^-1+12x16^-2
=2560+176+12+0.5+0.046875
=(2748.546875)D
2. 负次幂的计算:
2^-5=2^(0-5)=2^0/2^5=1/2^5
同底数幂相除,底数不变,指数相减,反过来
3. 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、20=1)。
五.参考文献(References)