二进制、八进制、十进制、十六进制

一、 十进制与二进制之间的转换 

（1） 十进制转换为二进制，分为整数部分和小数部分 

  ① 整数部分 

  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。下面 举例： 

      例：将十进制的168转换为二进制 

      得出结果 将十进制的168转换为二进制，（10101000）2 

      分析:第一步，将168除以2,商84,余数为0。 

      第二步，将商84除以2，商42余数为0。 

      第三步，将商42除以2，商21余数为0。 

      第四步，将商21除以2，商10余数为1。 

      第五步，将商10除以2，商5余数为0。 

      第六步，将商5除以2，商2余数为1。 

      第七步，将商2除以2，商1余数为0。 

      第八步，将商1除以2，商0余数为1。 

      第九步，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，即10101000 

 

（2） 小数部分 

  方法：乘2取整法，即将小数部分乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以2，一直取到小数部分为零为止。如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，按照要求保留多少位小数时，就根据后面一位是0还是1，取舍，如果是零，舍掉，如果是1，向入一位。换句话说就是0舍1入。读数要从前面的整数读到后面的整数，下面举例： 

      例1：将0.125换算为二进制 

      得出结果：将0.125换算为二进制（0.001）2 

      分析：第一步，将0.125乘以2，得0.25,则整数部分为0,小数部分为0.25; 

      第二步, 将小数部分0.25乘以2,得0.5,则整数部分为0,小数部分为0.5; 

      第三步, 将小数部分0.5乘以2,得1.0,则整数部分为1,小数部分为0.0; 

      第四步,读数,从第一位读起,读到最后一位,即为0.001。 

 

例2,将0.45转换为二进制（保留到小数点第四位） 

    大家从上面步骤可以看出，当第五次做乘法时候，得到的结果是0.4，那么小数部分继续乘以2，得0.8，0.8又乘以2的，到1.6这样一直乘下去，最后 不可能得到小数部分为零，因此，这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了，但是二进制只有0和1两个，于是就出现0舍1入。这个也是计算机在转换中会 产生误差，但是由于保留位数很多，精度很高，所以可以忽略不计。 

    那么，我们可以得出结果将0.45转换为二进制约等于0.0111 

    上面介绍的方法是十进制转换为为二进制的方法，需要大家注意的是： 

    1） 十进制转换为二进制，需要分成整数和小数两个部分分别转换 

    2） 当转换整数时，用的除2取余法，而转换小数时候，用的是乘2取整法 

    3） 注意他们的读数方向 

    因此，我们从上面的方法，我们可以得出十进制数168.125转换为二进制为10101000.001,或者十进制数转换为二进制数约等于10101000.0111。 

 

（3） 二进制转换为十进制 不分整数和小数部分 

    方法：按权相加法，即将二进制每位上的数乘以权，然后相加之和即是十进制数。例 

    将二进制数101.101转换为十进制数。 

    得出结果：（101.101）2=(5.625)10 

    大家在做二进制转换成十进制需要注意的是 

    1） 要知道二进制每位的权值 

    2） 要能求出每位的值 

 

二、 二进制与八进制之间的转换 

    首先，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）。现在我们来练习二进制与八进制之间的转换。 

    （1） 二进制转换为八进制 

    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，得到的数就是一位八位二进制数，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 

    ①将二进制数101110.101转换为八进制 

 

    得到结果：将101110.101转换为八进制为56.5 

 

    ② 将二进制数1101.1转换为八进制 

 

    得到结果：将1101.1转换为八进制为15.4 

 

（2） 将八进制转换为二进制 

    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： 

    ① 将八进制数67.54转换为二进制 

 

    因此，将八进制数67.54转换为二进制数为110111.101100，即110111.1011 

    大家从上面这道题可以看出，计算八进制转换为二进制 

    首先，将八进制按照从左到右，每位展开为三位，小数点位置不变 

    然后，按每位展开为22，21，20（即4、2、1）三位去做凑数，即a×22+b×21+c×20=该位上的数（a=1或者a=0，b=1或者b=0，c=1或者c=0）,将abc排列就是该位的二进制数

 

    接着，将每位上转换成二进制数按顺序排列 

    最后，就得到了八进制转换成二进制的数字。 

    以上的方法就是二进制与八进制的互换，大家在做题的时候需要注意的是 

    1） 他们之间的互换是以一位与三位转换，这个有别于二进制与十进制转换 

    2） 大家在做添0和去0的时候要注意，是在小数点最左边或者小数点的最右边（即整数的最高位和小数的最低位）才能添0或者去0，否则将产生错误 

 

三、 二进制与十六进制的转换 

    方法：与二进制与八进制转换相似，只不过是一位（十六）与四位（二进制）的转换，下面具体讲解 

    （1） 二进制转换为十六进制 

    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，得到的数就是一位十六位二进制数，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。 

    ①例：将二进制11101001.1011转换为十六进制 

    得到结果：将二进制11101001.1011转换为十六进制为E9.B 

    ② 例：将101011.101转换为十六进制 

 

    因此得到结果：将二进制101011.101转换为十六进制为2B.A 

 

    (2)将十六进制转换为二进制 

    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。 

    ①将十六进制6E.2转换为二进制数 

    因此得到结果：将十六进制6E.2转换为二进制为01101110.0010即110110.001 

 

四、八进制与十六进制的转换 

    方法：一般不能互相直接转换，一般是将八进制（或十六进制）转换为二进制，然后再将二进制转换为十六进制（或八进制），小数点位置不变。那么相应的转换请参照上面二进制与八进制的转换和二进制与十六进制的转 

 

五、八进制与十进制的转换 

    （1）八进制转换为十进制 

    方法：按权相加法，即将八进制每位上的数乘以位权，然后相加之和即是十进制数。 

    例：①将八进制数67.35转换为十进制 

 

    （2）十进制转换为八进制 

    十进制转换成八进制有两种方法： 

    1）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 

    2）直接法：前面我们讲过，八进制是由二进制衍生而来的，因此我们可以采用与十进制转换为二进制相类似的方法，还是整数部分的转换和小数部分的转换，下面来具体讲解一下： 

    ①整数部分 

    方法：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。 

    ②小数部分 

    方法：乘8取整法，即将小数部分乘以8，然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以8，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以8，一直取到小数部分为零为止。如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，暂取个名字叫3舍4入。 

    例：将十进制数796.703125转换为八进制数 

    解：先将这个数字分为整数部分796和小数部分0.703125 

    整数部分 

 

    小数部分 

 

    因此，得到结果十进制796.703125转换八进制为1434.55 

    上面的方法大家可以验证一下，你可以先将十进制转换，然后在转换为八进制，这样看得到的结果是否一样 

 

六、十六进制与十进制的转换 

    十六进制与八进制有很多相似之处，大家可以参照上面八进制与十进制的转换自己试试这两个进制之间的转换。

 

七、二进制的原码反码和补码

1．原码 

     通俗定义：将数的符号数码化，即用一个二进制位表示符号：对正数，该位取0，对负数，该位取1。而数值部分保持数的原有形式(有时需要在高位部分添几个0)。这样所得结果为该数的原码表示。 

例，x=+1001010，y= -1001010，z= 一1110(= 一0001110)。当原码为8位时，x、y和z的原码分别是： 

[x]原=01001010； 

[y]原=11001010； 

[Z]原=10001110． 

其中最高位为符号位。 

2．反码 

反码：正数的反码为原码，负数的反码是原码符号位外按位取反。 

例如： 

X1=+67=+100 0011B

[X1]反=0100 0011B 

X2=-67=-100 0011B

[X2]反=1011 1100B 

对正数，其反码与原码相同，也与补码相同。对负数，其反码等于原码除符号位外，按位求反(末位不加1)。利用反码也可使带符号数的加、减法转化为单纯的加法，但麻烦一些。 

一般把求反码作为求补的中间过程，即 [x]补=[x]反+1。 

3．补码 

1)补码的引进和定义 

     据统计，在所有的运算中，加、减运算要占到80％以上，因此，能否方便地进行正、负数加、减运算，直接关系到计算机的运行效率。把一个负数加模的结果称为该负数的补码(结果是一个正数，它和该负数是等价的，确切地说，是一对一的，因而可看作是该负数的编码)，定义正数的补码就是它本身，符号位取0，即和原码相同。这就是补码的通俗定义。将这个定义用数学形式表示出来，就可得到补码的正规定义：其中n为补码的位数。这个定义实际也将真值的范围给出来了，当n=8时，一27≤x<27。和原码相比，补码表示可多表示一个数。当n=8时，多表示的数是一27=一128。 

2)补码的求法 

  对正数，补码同原码。 

             例如，x=+0101001，[x]补=[x]原=00101001。 

         对负数，由定义求补码，需做减法，不方便。经推导可知，负数的补码等于其原码除符号位外按位“求反”(1变0，0变1)，末位再加1。 

             例如，y=10001100，[y]原=10001100，[Y]补=11110011+1=11110100。 

3)算法：1.正数的补码与原码相同； 2.负数的补码由原码除符号位保持不变外，其余各位按位取反，再在末位加1。   [x]补=[x]反+1 

 

在计算机中，负数以其正值的补码形式表达

比如-5

用二进制表达如下:

5 : 0000000000000101

        反码: 1111111111111010

补码: 1111111111111010+1=1111111111111011

其实可以这么理解:找到最左边的0,再往左数一位,那个1代表的是8,好是不是-8+3=-5呢?那么3就是00000011,好的,和00001000加一下,就是00001011,然后再再把最高位的1后面那些0换成1,那么就是1111111111111011  =5啦

        以此类推比如-12=-16+4   就是00010000+00000100 是 00010100,所以-10就是1111111111110100,自己试试看?