02__进制基础

02__进制基础1、 进制的定义十进制的定义:由十个符号组成,分别是0123456789逢十进一。九进制的定义:由九个符号组成,分别是012345678逢九进一。十六进制的定义:由十六个符号组成,分别是0123456789ABCDEF。

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1、 进制的定义

十进制的定义:由十个符号组成,分别是0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 逢十进一。

九进制的定义:由九个符号组成,分别是0 1 2 3 4 5 6 7 8 逢九进一。

十六进制的定义:由十六个符号组成,分别是 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 。

八进制的定义:由8个符号组成,分别是0 1 2 3 4 5 6 7 逢八进一。

十二进制的定义:由12个符号组成,分别是0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B 。逢十二进一。

二进制的定义:由2个符号组成,分别是0 1 。 逢二进一。

N进制的定义:由N个符号组成,分别是 0 1 2…….N-1 。缝N进1

1) 一进制

一进制 : 由一个符号组成, 逢一进1

@代表一个石头

@
@@
@@@
@@@@
@@@@@
@@@@@@
@@@@@@@
@@@@@@@@

2) 二进制

二进制 : 由两个符号 0,1 组成 , 逢二进1

  • 注意 0 == 00 == 000 , 则01==1 , 所以进位的时候是 01 –> 10
0		1		2		3		4		5		6		7		8
0000	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000

9		10(A)	11(B)	12(C)	13(D)	14(E)	15(F)	16(10)	17(11)
1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111	10000	10001

image-20200213123734450

3) 三进制

三进制 : 由 0 , 1, 2 这三个符号组成 , 逢三进一

  • 注意 0 == 00 == 000 , 01==1 , 所以进位的时候 02 –> 10
0		1		2
10		11		12
20		21		22

100		101		102
110		111		112
120		121		122
200		201		202
210		211		212
220		221		222

1000	1001	1002

4) 四进制

由0,1,2,3这四个数字组成, 逢四进一

  • 注意 0 == 00 == 000 , 01==1 ,03+1 = 10
00		01		02		03	
10		11		12		13
20		21		22		23
30		31		32		33

100		101		102		103
110		111		112		113
120		121		122		123
130		131		132		133
200		201		202		203
210		211		212		213
220		221		222		223
230		231		232		233
300		301		302		303
310		311		312		313
320		321		322		323
330		331		332		333

1000	1001	1002	1003

4) 八进制

由0,1,2,3,4,5,6,7这八个数字组成, 逢八进一

0		1		2		3		4		5		6		7	
10		11		12		13		14		15		16		17
20		21		22		23		24		25		26		27
30		31		32		33		34		35		36		37
40		41		42		43		44		45		46		47
50		51		52		53		54		55		56		57
60		61		62		63		64		65		66		67
70		71		72		73		74		75		76		77
100		101		102		103		104		105		106		107
110		111		112		113		114		115		116		117
120		121		122		123		124		125		126		127
130		131		132		133		134		135		136		137
140		141		142		143		144		145		146		147
150		151		152		153		154		155		156		157
160		161		162		163		164		165		166		167
170		171		172		173		174		175		176		177
200

5) 十进制

由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这十个数组组成, 逢十进一

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
40	41	42	43	44	45	46	47	48	49
50	51	52	53	54	55	56	57	58	59
60	61	62	63	64	65	66	67	68	69
70	71	72	73	74	75	76	77	78	79
80	81	82	83	84	85	86	87	88	89
90	91	92	93	94	95	96	97	98	99
100	101	102	103	104	105	106	107	108	109	

5) 十六进制

十六进制 : 由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F十六个数组成, 逢十六进一

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	a	b	c	d	e	f
10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	1a	1b	1c	1d	1e	1f
20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	2a	2b	2c	2d	2e	2f
30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	3a	3b	3c	3d	3e	3f
40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	4a	4b	4c	4d	4e	4f
50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	5a	5b	5c	5d	5e	5f
60	61	62	63	64	65	66	67	68	69	6a	6b	6c	6d	6e	6f
70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	7a	7b	7c	7d	7e	7f
80	81	82	83	84	85	86	87	88	89	8a	8b	8c	8d	8e	8f
90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	9a	9b	9c	9d	9e	9f
a0	a1	a2	a3	a4	a5	a6	a7	a8	a9	aa	ab	ac	ad	ae	af
b0	b1	b2	b3	b4	b5	b6	b7	b8	b9	ba	bb	bc	bd	be	bf
c0	c1	c2	c3	c4	c5	c6	c7	c8	c9	ca	cb	cc	cd	ce	cf
d0	d1	d2	d3	d4	d5	d6	d7	d8	d9	da	db	dc	dd	de	df
e0	e1	e2	e3	e4	e5	e6	e7	e8	e9	ea	eb	ec	ed	ee	ef
f0	f1	f2	f3	f4	f5	f6	f7	f8	f9	fa	fb	fc	fd	fe	ff
100

image-20200213123253712

其中 A = 1010 末尾两位就是10喽 !!

​ B = 1011 末尾两位就是11喽 ! !

​ C = 1100 110–Cop–条子

​ D = 1101 CD,CD,CD,CD,CD 所以 d = c+1 = 1101

​ E = 1110 EF,EF,EF,EF, 所以e=f-1=1110

​ F = 1111 很有特点!!

2、 进制的本质

1) 进制加密原理

如果将进制定义成这样,你有何想法?

十进制的定义:由十个符号组成,分别是9 1 5 2 4 7 6 3 8 0 逢十进一。

如果改成这样呢?(加密)

image-20200128000847467

了解事物的本质,如果将上面的符号用于加密,那会给解密者代理极大的麻烦!

作业:2+3=1 成立吗?说明理由。

​ 我定义一个进制:规定2+3=1

​ 比如:加法表示偏移,在10进制中2+3表示2向右偏移3个位置,通过查数我们知道是5,

​ 现在,我规定,5的位置上是1,那么2+3 =1成立!

2) 各种进制加密

1进制

由1个符号组成,该符号为:1,逢1进1

1
11
111
1111
11111
111111
1111111
11111111
….


2进制

由2个符号组成,分别是:0、1,逢2进1

image-20200213123757397

3进制

传统 : 由3个符号组成,分别是:0、1、2,逢3进1

0		1		2       # 等价于00 01 02
10		11		12
20		21		22
100		101		102
110		111		112
120		121		122
200		201		202
210		211		212
220		221		222
1000	1001	1002

加密后 : 3进制定义:由3个符号组成,分别是:2 -> 0 -> 1,逢3进1

2		0		1	   # 等价于22,20,21 

02		00		01	   # 1再右移一位,等价于21右移一位,"个位"逢3进1,变为2,"十位"右移变为0,得到02.

12		10		11	   # 01再右移一位,逢3进1,"个位"变2,"十位"右移1,变为1,得到12		  # 211+1--> 022

022		020		021		

002		000		001

012		010		011

122		120		121

102		100		101

112		110		111

0222	0220	0221

4进制

0,1,2,3四个符号组成, 逢4进1

0		1		2		3
10		11		12		13
20		21		22		23
30		31		32		33
100		101		102		103
110		111		112		113
120		121		122		123
130		131		132		133
200		201		202		203

4进制定义:由4个符号组成,分别是:3、8、2、4,逢4进1

3		8		2		4		# 等价于33 38 32 34
83		88		82		84
23		28		22		24
43		48		42		44
833		838		832		834

5进制

由5个符号组成,分别是:0、1、2、3、4,逢5进1

0		1		2		3		4
10		11		12		13		14
20		21		22		23		24
30		31		32		33		34
40		41		42		43		44
100		101		102		103		104
110		111		112		113		114
120		121		122		123		124
130		131		132		133		134
140		141		142		143		144
200		201		202		203		204

5进制定义:由5个符号组成,分别是:6、1、4、2、7,逢5进1

6		1		4		2		7		#等于 66	61	64	62	67
16		11		14		12		17		
46		41		44		42		47
26		21		24		22		27
76		71		74		72		77
166		161		164		162		167		# 677+1-->  166
116		111		114		112		117
146		141		144		142		147
126		121		124		122		127
176		171		174		172		177
466		461		464		462		467

6进制

定义:由6个符号组成,分别是:0、1、2、3、4、5,逢6进1

0	1	2	3	4	5	
10	11	12	13	14	15	
20	21	22	23	24	25	
30	31	32	33	34	35	
40	41	42	43	44	45	
50	51	52	53	54	55
100	101	102	103	104	105

7进制

  • 定义:由7个符号组成,分别是:8、3、4、2、9、5、6,逢7进1
8		3		4		2		9		5		6		#88==8, 6==86, 86+1--> 38
38		33		34		32		39		35		36
48		43		44		42		49		45		46
28		23		24		22		29		25		26
98		93		94		92		99		95		96
58		53		54		52		59		55		56
68		63		64		62		69		65		66
388		383		384		382		389		385		386

8进制

由8个符号组成,分别是:1、3、2、0、4、7、6、5,逢8进1

11		13		12		10		14		17		16		15	   # 11==1 ,15+1--> 31
31		33		32		30		34		37		36		35
21		23		22		20		24		27		26		25
01		03		02		00		04		07		06		05
41		43		42		40		44		47		46		45
71		73		72		70		74		77		76		75
61		63		62		60		64		67		66		65
51		53		52		50		54		57		56		55
311		313		312		310		314		317		316		315		# 155+1--> 311

16进制

由16个符号组成,分别是:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E,逢16进1

image-20200129192909920

课后练习: 10进制定义:由10个符号组成,分别是:!、@、$、%、^、&、*、A、B、C,逢10进1

计算:@$$B + %AC& = ?

!		@		$		%		^		&		*		A		B		C
@!		@@		@$		@%		@^		@&		@*		@A		@B		@C
$!		$@		$$		$%		$^		$&		$*		$A		$B		$C
%!		%@		%$		%%		%^		%&		%*		%A		%B		%C
^!		^@		^$		^%		^^		^&		^*		^A		^B		^C
&!		&@		&$		&%		&^		&&		&*		&A		&B		&C
*!		*@		*$		*%		*^		*&		**		*A		*B		*C
A!		A@		A$		A%		A^		A&		A*		AA		AB		AC
B!		B@		B$		B%		B^		B&		B*		BA		BB		BC
C!		C@		C$		C%		C^		C&		C*		CA		CB		CC
@!!		@!@		@!$		@!%		@!^
	@$$B
+	%AC&
-----------
	&!$%	

1)	B+&,&在!的右边第5位,B向右偏移5位是 @%, 第4位是!
2)	$+C,C在!的右边第9位,$向右偏移9位是 @@, 之前进上来@, @+@=$,所以第3位是$
3)	$+A,A在!的右边第7位,$向右偏移7位是 C, 之前进上来@, @+C=@!,所以第2位是!
4)	@+%,%在!的右边第3位,@向右偏移3位是 ^, 之前进上来@, ^+@=&,所以第1位是&

3、 计算机中的数字

<1> 计算机中的任何信息,比如一张图片、一部视频,最终都是以二进制的形式进行存储的。

<2> 计算机采用二进制的形式存储数据

主要有两方面的原因:1、二进制就足够 2、受硬件制约; 所以, 要对于二进制一定非常熟悉

<3> 由于二进制书写复杂,所以在很多软件中,都将计算机中的数据用16进制来进行表示。

  • 1位十六进制数 == 4位二进制数, 见下表

  • 4位二进制数能表示的范围是:0000 – 1111 也就是 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 刚好和 1位十六进制数 能表示的范围是一样的。

十六进制(0-7) 二进制 十六进制(8 – F) 二进制
0 0000 8 1000
1 0001 9 1001
2 0010 A 1010
3 0011 B 1011
4 0100 C 1100
5 0101 D 1101
6 0110 E 1110
7 0111 F 1111

4、进制运算

1、十进制

​ 7+9=16

​ 9-3=6

​ 2*3=6

​ 8/4=2

为什么我们可以如此迅速地算出这些数呢?

  • 首先 , 我们记住了数表
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
40	41	42	43	44	45	46	47	48	49
50	51	52	53	54	55	56	57	58	59
60	61	62	63	64	65	66	67	68	69
70	71	72	73	74	75	76	77	78	79
80	81	82	83	84	85	86	87	88	89
90	91	92	93	94	95	96	97	98	99
100	101	102	103	104	105	106	107	108	109	
  • 其次 , 我们掌握了加法表和乘法表

  • 因为我们记住了表 , 于是我们可以知道,其他进制的运算也需要记住表!而不是转换!

加法原理如下:

我们定义的加法和减法就是通过在数轴偏移实现的!!!

加法就是偏移: 利用数轴我们可以进行加法运算( 数学桥 )

注意, 偏移是相对于数轴的原点而言的!

image-20200213125322826

0+7=7, 7在0的右边第7位,所以0+7就是0往右偏移7位,得到7

1+6=7, 6在0的右边第6位,所以1+6就是1往右偏移6位,得到7

4+5=9, 5在0的右边第5位,所以4+5就是4往右偏移5位,得到9

加法表

1591901329926

乘法表

1591901365643

2、二进制

  • 加法表
0 + 0 = 0
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10
  • 乘法表
0 * 0 = 0
1 * 0 = 0
1 * 1 = 1

加法

image-20200129175919598

减法

image-20200129175937021

乘法

image-20200129180022169

除法

image-20200129180047441

3、八进制

277+333 = ?

image-20200128010601530

276*54 = ?

image-20200128010856782

237-54 = ?

image-20200128010730243

234/4 = ?

image-20200128011015534

数数表

image-20200128005827265

加法表 / 乘法表

image-20200128005430714

4、 九进制

课后练习: 9进制定义:由9个符号组成,分别是:2、9、1、7、6、5、4、8、3,逢9进1

计算:123 + 234 = ?

2	9	1	7	6	5	4	8	3	
92	99	91	97	96	95	94	98	93
12	19	11	17	16	15	14	18	13
72	79	71	77	76	75	74	78	73
62	69	61	67	66	65	64	68	63
52	59	51	57	56	55	54	58	53
42	49	41	47	46	45	44	48	43
82	89	81	87	86	85	84	88	83
32	39	31	37	38	35	34	38	33
922	929	921	927	926	925	924	928	923
992	999	991	997	996	995	994	998	993
912	919	911	917	916	915	914	918	913

加/减法就是位移: 就是数轴运算

注意, 偏移是相对于数轴的原点而言的!

2+9, 9在2的右边第1位, 所以2+9就是2向右偏移1位, 即 2+9=9

9+7, 7在2的右边第3位,所以9+7就是9向右偏移3位,即 9+7 = 6

3+4, 4在2的右边第6位,所以3+4就是3向右偏移6位,即 3+4=95

2+2=0	9+2=9	1+2=1	7+2=7
2+9=9	9+9=1	1+9=7	7+9=6
2+1=1	9+1=7	1+1=6	7+1=5
2+7=7	9+7=6	1+7=5	7+7=4
2+6=6	9+6=5	1+6=4	7+6=8
2+5=5	9+5=4	1+5=8	7+5=3
2+4=4	9+4=8	1+4=3	7+4=92
2+8=8	9+8=3	1+8=92	7+8=99
2+3=3	9+3=92	1+3=99	7+3=91
	123
+	234
------------
	725

1) 3+4,4在2的右边第6位,所以3+4就是3向右偏移6位,即 3+4=95 , 最后1位是5

2) 2+3,3在2的右边第8位,所以2+3就是2向右偏移8位,即 2+3=3	 , 之前进上来9,9+3=92, 第2位是2

3) 1+2=1,之前进上来9,9+1=7,所以第一位是7

5、十六进制

  • 查数表

image-20200129154737888

  • 加法表

image-20200129162140230

  • 乘法表

02__进制基础

2D4E6+CF3A6=?

image-20200129171147751

5FD1-E5A=?

image-20200129165522027

2CA*A5=?

image-20200129171119337

6、进制转换(含小数)

(一) 各进制转为十进制

1.整数部分

1591901671185

2.小数部分

1591901702069

(二) 十进制转为各进制

1.整数部分

1591901809655

1591901846136

2.小数部分

1591901899934

1591901935998

(三) 二、八、十六

1.二进制、八进制

2->8

1591902025645

8->2

1591902049545

2.二进制、十六进制

2->16

1591902098515

16->2

1591902132812

练习:

1593261046730

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