1.2.2 计算机中常用的几种记数制

用若干数位(由数码表示)的组合表示一个数时,各个数位之间的关系,即逢“几”进位,这就是进位记数制的问题,简称数制问题。数制是人们利用数字符号按进位原则进行数值计算的方法。在计算机中,通常使用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。

在计算机的数制中,要掌握 3 个核心概念,即数码、基数和位权:

数码 (Digit) 一个数制中表示基本数值大小的不同数字符号。
基数 (Radix / Base) 一个数制所使用的数码个数(等于逢进的“几”)。
位权 (Positional Weight) 一个数制中某一位上的 1 所表示的数值大小(基数的幂次)。

📌 常用数制动态切换看板

点击下方标签,查看四种常用数制的详细特征与按权展开式:

数码:\(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9\)

基数:\(10\)(逢十进一,借一当十)

标志:尾部加 \(\text{D}\) (可省略)

通用按权展开式:\(D = \sum D_i \times 10^i\)

示例 (456.24):

\(456.24 = 4\times 10^2 + 5\times 10^1 + 6\times 10^0 + 2\times 10^{-1} + 4\times 10^{-2}\)

数码:\(0、1\)

基数:\(2\)(逢二进一,借一当二)

标志:尾部加 \(\text{B}\)

通用按权展开式:\(N = \sum D_i \times 2^i\)

示例 (101.1B):

\((101.1)_B = 1\times 2^2 + 0\times 2^1 + 1\times 2^0 + 1\times 2^{-1} = 4 + 0 + 1 + 0.5 = (5.5)_D\)

数码:\(0、1、2、3、4、5、6、7\)

基数:\(8\)(逢八进一,借一当八)

标志:尾部加 \(\text{O}\)

通用按权展开式:\(N = \sum D_i \times 8^i\)

示例 (37.4O):

\((37.4)_O = 3\times 8^1 + 7\times 8^0 + 4\times 8^{-1} = 24 + 7 + 0.5 = (31.5)_D\)

数码:\(0\sim9\),及代表 10~15 的字母 \(\text{A}(10)、\text{B}(11)、\text{C}(12)、\text{D}(13)、\text{E}(14)、\text{F}(15)\)

基数:\(16\)(逢十六进一)

标志:尾部加 \(\text{H}\) 或头部加 \(\text{0x}\)

通用按权展开式:\(N = \sum D_i \times 16^i\)

示例 (2B.8H):

\((2\text{B}.8)_H = 2\times 16^1 + 11\times 16^0 + 8\times 16^{-1} = 32 + 11 + 0.5 = (43.5)_D\)

✨ 互动模块一:十进制按权展开式动态计算器

输入任意十进制数字,实时观察其每一位的位权大小及按权展开式组合过程:

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