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進位計數制

鎖定
進位計數制是利用固定的數字符號和統一的規則來計數的方法。人類用文字、圖表、數字表達和記錄着世界上各種各樣的信息,便於人們用來處理和交流,人們可以把這些信息都輸入到計算機中,由計算機來保存和處理。而我們所使用的計算機都為馮 諾依曼型計算機,所以,計算機內部都使用二進制來表示數據。 [1] 
中文名
進位計數制
類    型
計數制

進位計數制定義

進位計數制轉換圖表 進位計數制轉換圖表
數制也稱計數制,是指用一組固定的符號和統一的規則來表示數值的方法。按進位的方法進行計數,稱為進位計數制。在日常生活和計算機中採用的是進位計數制。在日常生活中,人們最常用的是十進位計數制,即按照逢十進一的原則進行計數的。

進位計數制要素

一種進位計數制包含一組數碼符號和三個基本因素
* 數碼:一組用來表示某種數制的符號。例如,十進制的數碼是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9;二進制的數碼是0、1 。
* 基數:某數制可以使用的數碼個數。例如,十進制的基數是10;二進制的基數是2 。
*數位:數碼在一個數中所處的位置。
* 權:權是基數的冪,表示數碼在不同位置上的數值。

進位計數制常用的進位計數制

進位計數制二進制

二進制是計算技術中廣泛採用的一種數制二進制數據是用0和1兩個數碼來表示的數。它的基數為2,進位規則是“逢二進一”,借位規則是“借一當二”,由18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲發現。當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統。
計算機內部採用二進制的原因:
(1)技術實現簡單,計算機是由邏輯電路組成,邏輯電路通常只有兩個狀態,開關的接通與斷開,這兩種狀態正好可以用“1”和“0”表示。
(2)簡化運算規則:兩個二進制數和、積運算組合各有三種,運算規則簡單,有利於簡化計算機內部結構,提高運算速度
(3)適合邏輯運算邏輯代數是邏輯運算的理論依據,二進制只有兩個數碼,正好與邏輯代數中的“真”和“假”相吻合。
(4)易於進行轉換,二進制與十進制數易於互相轉換。
(5)用二進制表示數據具有抗干擾能力強,可靠性高等優點。因為每位數據只有高低兩個狀態,當受到一定程度的干擾時,仍能可靠地分辨出它是高還是低。

進位計數制三進制

三進制是“逢三進一,退一還三”的進制
三進制數碼包括“0,1和2。”
三進制數位小數點前從右往左依次是1位,3位,9位,27位,81位,243位……
三進制數位小數點後從左往右依次是3分位,9分位,27分位,81分位……
整數的三進制表示法不如二進制那樣冗長,但仍然比十進制要長。例如,365在二進制中的寫法是101101101(9個數字),在三進制中的寫法是111112(6個數字)。
在三進制中表示三分之一是很方便的,不像在十進制中,需要用無限小數來表示。但是,二分之一、四分之一之類的分數在三進制中都是無窮小數,這是因為2不是3的因子。

進位計數制七進制

七進制是以7為底數的記數系統。使用數字0-6。
七進制的一個好處是,3.1 (22/7)是圓周率的一個很好的近似值

進位計數制八進制

一種計數法,採用0,1,2,3,4,5,6,7八個數碼,逢八進位,並且開頭一定要以數字0開頭。八進制的數較二進制的數書寫方便,常應用在電子計算機的計算中。 例如: 10進制的32表示成8進制就是:40 10進制的9,27在八進制中分別記位11,33. 8進制的32表示成10進制就是:3×8^1+2×8^0=26
八進制(基數為8)表示法在早期的計算機系統中很常見,因此,偶爾我們還能看到人們使用八進制表示法。八進制適用於12位和36位計算機系統(或者其他位數為3的倍數的計算機系統)。但是,對於位數為二的冪(8位,16位,32位與64位計算機系統)的計算機系統來説,八進制就不算很好了。因此,在過去幾十年裏,八進制漸漸地淡出了。不過,還是有一些程序設計語言提供了使用八進制符號來表示數字的能力,而且還是有一些比較古老的Unix應用在使用八進制。
八進制逢八進一,基數為八,基本符號:0、1、2、3、4、5、6、7。位權8∧i。表示符號:O

進位計數制十進制

首先,現在人們日常生活中所不可或離的十進位值制,就是中國的一大發明。至遲在商代時,中國已採用了十進位值制。從現已發現的商代陶文甲骨文中,可以看到當時已能夠用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、萬等十三個數字,記十萬以內的任何自然數。這些記數文字的形狀,在後世雖有所變化而成為現在的寫法,但記數方法卻從沒有中斷,一直被沿襲,並日趨完善。十進位值制的記數法是古代世界中最先進、科學的記數法,對世界科學和文化的發展有着不可估量的作用。正如李約瑟所説的:“如果沒有這種十進位制,就不可能出現我們現在這個統一化的世界了。”
十進制計數法是相對二進制計數法而言的,是我們日常使用最多的計數方法(俗稱“逢十進一”),它的定義是:“每相鄰的兩個計數單位之間的進率都為十”的計數法則,就叫做“十進制計數法”。
所周知,計算機內部使用二進制表示數,二進制與十進制的轉換是比較複雜的。比如我們要讓計算機計算50+50=?,那麼首先要把十進制的50轉換成二進制的“50”——110010,這個過程要做多次除法,而計算機對於除法的計算是最慢的。把十進制的50轉換成二進制的110010還不算完,計算出結果1100100之後還要再轉換成十進制數100,這是一個做乘法的過程,對計算機來説雖然比除法簡單,但計算速度也不快。本來一步完成的事,卻白白浪費了好多步驟,究其原因,就是人們使用的十進制不適應現代化信息設備,不是最佳信息計數法。如果人們使用二進制來表示數,不僅與計算機的交流變得簡便,而且只需要記得怎樣寫0和1就能夠記數了,比用十進制需要學習十個數字簡單了80%。這還不是全部,舉個例子來説,比如十進制的小數0.8,在二進制裏怎樣表示呢?要寫成0.11001100...後面還有無數個1100,或者換句話説,十進制的有限小數轉換成二進制不能保證能精確轉換,二進制小數轉換成十進制也遇到同樣的問題。這也為信息處理帶來了很大的不便。甚至為了能夠較快的轉換十進制數和二進制數,在設計處理器的時候加入了專門的電路和語句來完成這個過程,造成了處理器設計的浪費。因此,可以説十進制不適應現代化信息設備。

進位計數制十六進制

英文名稱:Hex number system,是計算機中數據的一種表示方法.同我們日常中的十進制表示法不一樣.它由0-9,A-F,組成.與10進制的對應關係是:0-9對應0-9;A-F對應10-15;N進制的數可以用0---(N-1)的數表示超過9的用字母A-F。
在編程中十六進制數常用“0x”作為開頭。

進位計數制六十進制

六十進制是以60為基數的進位制,源於公元前3世紀的古閃族,後傳至巴比倫,流傳至今仍用作紀錄時間、角度和地理座標。其他文明也有使用六十進制,如西新幾內亞的Ekagi族。
數字60有12個因子,即1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30和60,其中2、3和5是質數。由於擁有較多因子,六十進制的數可被較多數整除;換言之,可以分拆成多種不同的時間長度,例如一小時可以被看作2個30分鐘、3個20分鐘、4個15分鐘等。60也是可同時被1至6整除的最小的數字。
參考資料
  • 1.    童應學,吳燕.計算機應用基礎教程:華中師範大學出版社,2010.8:7