📜  二进制数的算术运算(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:21:40.875000             🧑  作者: Mango

二进制数的算术运算

二进制数是计算机中常用的数值表示方法,这些数字只由0和1组成。在编程中,二进制数的算术运算是很常见的操作。

二进制数的基本运算

二进制数的基本运算包括加、减、乘、除和模运算。

加法

二进制数的加法通过两个二进制数的每位相加得到的和来实现。在相加时,如果两个位的和为2,那么需要进位,表示为1在下一位中加1。

例如,下面是两个二进制数的相加操作:

  1110      (14)
+ 1101      (13)
-------
 11011      (27)
减法

二进制数的减法通过两个二进制数的每位相减得到的差来实现。在减法运算中,如果一个位上的被减数小于减数,则需要借位,表示为1在下一位中减1。

例如,下面是两个二进制数的相减操作:

  1101      (13)
-  101      ( 5)
-------
  1000      ( 8)
乘法

二进制数的乘法通过两个二进制数的每位相乘得到的积来实现。在相乘时,如果两个位的积为1,则结果中的该位为1,否则该位为0。

例如,下面是两个二进制数的相乘操作:

  1110      (14)
x  101      ( 5)
-------
 10010      (18)
+00000      ( 0)
-------
 10010      (18)
除法

二进制数的除法通过两个二进制数相除得到商和余数来实现。将除数对被除数进行长除法运算,直到被除数小于除数,此时商和余数即可得到。

例如,下面是两个二进制数的相除操作:

  1110      (14) ÷ 101 ( 5)
  ----
 1|1110
   1010
   ----
    101
    101
    ---
      0
模运算

二进制数的模运算即为求余运算,通过两个二进制数相除得到余数来实现。

例如,下面是两个二进制数的模运算操作:

  1110      (14) mod 101 ( 5)
  ----
 1|1110
   1010
   ----
    101
    101
    ---
      0  (余数为0)
二进制数的进制转换

在程序中,我们可能需要将十进制数转换为二进制数,或者将二进制数转换为十进制数。下面是二进制数转换为十进制数和十进制数转换为二进制数的方法。

二进制数转换为十进制数

二进制数转换为十进制数的方法是将二进制数中的每一位数字分别乘以2的不同次幂,再将乘积相加得到十进制数的值。

例如,下面是将二进制数1100101转为十进制数的操作:

  1100101
=  1×2^6  + 1×2^5  + 0×2^4  + 0×2^3  + 1×2^2  + 0×2^1  + 1×2^0
=  64    +  32   +   0    +   0    +   4    +   0    +   1
=  101
十进制数转换为二进制数

十进制数转换为二进制数的方法是不断将该数除以2,将除数的余数逆序排列得到二进制数。

例如,下面是将十进制数23转为二进制数的操作:

23 / 2 = 11 … 1
11 / 2 =  5 … 1
 5 / 2 =  2 … 1
 2 / 2 =  1 … 0
 1 / 2 =  0 … 1

因此,23的二进制表示即为:

     1    1    1    0    1
结论

本文介绍了二进制数的基本运算和进制转换方法,这些操作是编程中常见的操作。在处理二进制数时,不仅需要了解二进制数的表示方法,还需要掌握二进制数的算术运算方法和进制转换方法。

markdown格式参考:

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