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二进制怎么理解

原创 2019-06-18 11:41:41 0 733
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二进制,是计算技术中广泛采用的一种数制,由德国数理哲学大师莱布尼茨于1679年发明。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”。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。(推荐学习:PHP视频教程

二进制计算法的特点:

①二进制数只有“0”和“1”两个数码,基数是2,最大的数字是1;

②采用逢二进一的原则。

二进制的位权一般表示为:2^(n-1)。各位的权为以2为底的幂。例如,(01101010)各位的权自至在依次为2^7、2^6、2^5、2^4、

2^3、2^2、2^1、2^0。

二进制数的算术四则运算规则,除进、借位外与十进制数相同。

二进制的优点是:

(1)二进制只有“0”和“1”两数字,很容易表示。电压的高和低、 晶体管的截止与饱和、磁性材料的磁化方向等都可以表示

为“0”和“1”两种状态。

(2)二进制数的每一位只有0和1两状态,只需要两种设备就能表示, 所以二进制数节省设备。由于状态简单,所以抗干扰力强,可靠性高。

二进制的主要缺点是数位太长,不便阅读和书写,人们也不习惯。为此常用八进制和十六进制作为二进制的缩写方式。

为了适应人们的习惯,通常在计算机内都采用二进制数,输入和输出采用十进制数,由计算机自己完成二进制与十进制之间的相互转换。

二进制确为莱布尼茨所发明。有流传的观点认为二进制来自于中国的八卦,但这早已被证伪。郭书春在《古代世界数学泰斗刘徽》一书461页指出:“中国有所谓《周易》创造了二进制的说法,至于莱布尼兹受《周易》八卦的影响创造二进制并用于计算机的神话,更是广为流传。事实是,莱布尼兹先发明了二进制,后来才看到传教士带回的宋代学者重新编排的《周易》八卦,并发现八卦可以用他的二进制来解释。”因此,并不是莱布尼茨看到阴阳八卦才发明二进制。梁宗巨著《数学历史典故》一书14~18页对这一历史公案有更加详尽考察。

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