进制的讲解 )二进制、八进制、十进制、十六进制 互相转换

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进制的讲解

这是我以前在b站上学习韩顺平老师 的 java课程记的笔记,在这里分享出来。

表示方式

对于整数,有四种表示方式:

  1. 二进制:0-1 ,满2进1,以 0b 或 0B 开头
  1. 十进制:0-9,满10进1,
  1. 八进制:0-7,满8进1,以数字 0 开头表示
  1. 十六进制:0-9及A(10)-F(15),满16进1,以0x 或 0X开头表示,A-F不区分大小写

二进制在运算中的说明

  1. 二进制是逢2进位的进位制, 0、1是基本算符
  1. 现代的电子计算机技术全部采用的是二进制,因为他只有0、1两个数字符号,易于用电子方式实现,而且非常简单方便。计算机内部处理的信息,都是采用二进制数来表示的。二进制(Binary)数用0和1两个数字及其组合来表示不同的值,按从右至左的次序,这个值以二倍递增。
  1. 位运算就是直接对整数在内存中的二进制位(bit)操作,需要利用原码、补码、反码的规则进行计算

二进制的位运算符

  • java中有7个位运算符(&、|、~、>>、<<、和 >>>)

分别是 按位与&、按位或|、按位异或^,按位取反~ ,他们的运算规则是:

按位与&:两位全为1,结果为1,否则为0

按位或|:两位有一个为1,结果为1,否则为0

按位异或^:两位一个为0,一个为1,结果为 1,否则为0

按位取反~:0变1,1变0

原码、反码、补码 的精简解释(重点 难点

【这是规则,是计算机的设计者 冯诺依玛 规定好的,必须遵守】

\1. 二进制的最高位是符号位:0表示正数,1表示负数

\2. 正数的原码、反码、补码都一样(三码合一)

\3. 负数的反码 = 它的原码符号位不变,其他位取反(0变1, 1变0)

\4. 负数的补码 = 它的反码 + 1 ,负数的反码 = 负数的补码 - 1

*有补码过后正数和负数就统一起来了

\5. 负数的补码 -1 然后再取反 最后得到原码

\6. 0的反码 、补码都是 0

\7. Java没有无符号数,换言之,java中的数都是有符号的

\8. 在计算机运算的时候,都是以补码的方式来运算的

\9. 当我们 看 运算结果的时候,要看他的原码

进制的转换(基本功)

image.png image.png

其他进制转十进制:

二进制转十进制

八进制转十进制 

十六进制转十进制

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十进制转其他进制转:

十进制转二进制

十进制转八进制 

十进制转十六进制

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二进制转其他进制:

二进制转八进制 

二进制转十六进制

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其他进制转二进制:

八进制转二进制 

十六进制转二进制

进制转换演示:

其他进制转十进制

二进制转十进制

规则:从最低位(右边)开始,将每个位上的数提取出来,乘以2的(位数 - 1)次方, 然后求和 写作 x * 2 ^(y - 1)

案例:请将0b1011 转成十进制的数 x为位上的数,y为位数

0b1011 = 1 * 2 (1-1) 次方 + 1 * 2 (2-1) 次方 + 0 * 2 (3-1) 次方 + 1 * 2 (4-1) 次方 = 1 + 2 + 0 + 8 = 11

八进制转十进制

规则:从最低位(右边)开始,将每个位上的数提取出来,乘以8的(位数 - 1)次方,

然后求和

案例:请将0234转成十进制的数

0* 234* = 4 * 8 ^0 + 3 * 8 ^1 + 2 * 8^2 = 4 + 24 + 128 = 156

十六进制转十进制

规则:从最低位(右边)开始,将每个位上的数提取出来,乘以16的(位数 - 1)次方,

然后求和

案例:请将0x23A转换成十进制

0x23A = 10 * 16^0 + 3 * 16^1 + 2 * 16^2 = 10 + 48 + 512 = 570

课堂练习

0b110001100 转成 十进制

0b110001100 = 1 * 2^2 + 1 * 2^3 + 1 * 2^7 + 1 * 2^8 = 4 + 8 + 128 + 256 = 396

02456 转成 十进制

02456 = 6 * 8^0 + 5 * 8^1 + 4 * 8^2 + 2 * 8^3 = 6 + 390625 + 256 + 1024 = 391911

0xA45转成 十进制

0xA45 = 5 * 16^0 + 4 * 16^1 + 10 * 16^2 = 5 + 64 + 2560 = 2629

十进制转其他进制转

十进制转二进制

规则:将该数不断除以2,直到商为0为止,然后将最后一步的商加每步得到的余数倒 过来,就是对应的二进制

案例:请将34转成二进制

image.png

34/2=17余0,

17/2=8余1,

8/2=4余0,

4/2=2余0,

2/2=1余0,

得到100010 ,因为二进制数有 八位,所以100010还要补两个0

结果为 0B00100010

34 对应的二进制为 0B00100010

十进制转八进制

规则:将该数不断除以8,直到商为0为止,然后将最后一步的商加每步得到的余数倒过来,就是对应的八进制

案例:请将131转成八进制

131/8=16余3,

16/8=2余0,

131对应的八进制为 0203 //八进制以数字0开头表示

十进制转成十六进制

规则:将该数不断除以16,直到商为0为止,然后将每步得到的余数倒过来,就是对 应的十六进制

案例:请将237转成十六进制

237/16=14余13,//十六进制里13为D , 14为E

237对应的十六进制为0xED

课堂练习

123转成 二进制

123/2=61余1,

61/2=30余1,

30/2=15余0,

15/2=7余1,

7/2=3余1,

3/2=1余1,

123转成 二进制为 0b01111011

678转成 八进制

678/8=84余6,

84/8=10余4,

10/8=1余2,

678转换成八进制为1246

8912转成 十六进制

8912/16=557余0,

557/16=34余13,十六进制中13为D

34/16=2余2,

8912转换成十六进制为0x22D0

二进制转其他进制

二进制转成八进制

二进制中 0b00000111 = 7

规则:从低位开始。将二进制数每三位一组,转成对应的八进制数即可

案例:请将0b11010101转成八进制

101-> 5 , 010-> 2 ,11->3

0b11010101 = 0325 //第一个0代表他是八进制

二进制转成十六进制

规则:从低位开始,将二进制数每四位一组,转成对应的十六进制数即可

//二进制中0000 转换为16进制为 0 ,

而 1111 转换为16进制为 E ,十六进制中15用E表示

案例:请将0b11010101转成十六进制

0101-> 5 ,1101-> D //十六进制中13用D表示

0b11010101* 转成十六进制为*0xD5

课堂练习

0b11100101转成八进制

101>5 ,100->4 ,11->3

0b11100101转成八进制为 0345

0b1110010110转成十六进制

0110->6 ,1001->9 ,11->3

0b1110010110转成十六进制为0x396

其他进制转二进制

八进制转二进制

规则:将八进制数每1位,转成对应的一个3位的二进制数即可

案例:请将0237转成二进制

7->111 ,3->011 ,2->010

八进制0237转换成二进为0b010011111 多了一位,可以这样写但是不规范

-->规范的写为0b10011111

十六进制转二进制

规则:将十六进制的数每1位,转成对应的4位二进制数即可

案例:请将0x23B转成二进制

B->1011 ,3->0011 ,2->0010

0x23转成二进为0b001000111011

课堂练习

01230转换成二进制

0->000 ,3->011 ,2->010 ,1->001

01230转换成二进制为0b001010011000

0xAB29转换为二进制

9->1001 ,2->0010 ,B->1011 ,A->1010

0XAB29转成二进制为0b1010101100101001