1. 程式人生 > >進制轉換算法

進制轉換算法

十六進制 二進制 結構圖 十進制

下面是二、八、十、十六進制之間關系的結構圖:

技術分享

(Figure1:進制關系結構圖)

下文會分4個部分對這個圖進行分解,針對每個部分會以圖文的形式進行講解:

  1. (二、八、十六進制) → (十進制);

  2. (十進制) → (二、八、十六進制);

  3. (二進制) (八、十六進制);

  4. (八進制) (十六進制);

三.進制轉換算法(Convert)

  在數字後面加上不同的字母來表示不同的進位制。B(Binary)表示二進制,O(Octal)表示八進制,D(Decimal)或不加表示十進制,H(Hexadecimal)表示十六進制。例如:(101011)B=(53)O=(43)D=(2B)H

(一) (二、八、十六進制) → (十進制)

技術分享

(Figure2:其他進制轉換為十進制)

  • 二進制 → 十進制

  方法:二進制數從低位到高位(即從右往左)計算,第0位的權值是2的0次方,第1位的權值是2的1次方,第2位的權值是2的2次方,依次遞增下去,把最後的結果相加的值就是十進制的值了。

  例:將二進制的(101011)B轉換為十進制的步驟如下:

1. 第0位 1 x 2^0 = 1;

2. 第1位 1 x 2^1 = 2;

3. 第2位 0 x 2^2 = 0;

4. 第3位 1 x 2^3 = 8;

5. 第4位 0 x 2^4 = 0;

6. 第5位 1 x 2^5 = 32;

7. 讀數,把結果值相加,1+2+0+8+0+32=43,即(101011)B=(43)D。

  • 八進制 → 十進制

  方法:八進制數從低位到高位(即從右往左)計算,第0位的權值是8的0次方,第1位的權值是8的1次方,第2位的權值是8的2次方,依次遞增下去,把最後的結果相加的值就是十進制的值了。

  八進制就是逢8進1,八進制數采用 0~7這八數來表達一個數。

  例:將八進制的(53)O轉換為十進制的步驟如下:

1. 第0位 3 x 8^0 = 3;

2. 第1位 5 x 8^1 = 40;

3. 讀數,把結果值相加,3+40=43,即(53)O=(43)D。

  • 十六進制 → 十進制

  方法:十六進制數從低位到高位(即從右往左)計算,第0位的權值是16的0次方,第1位的權值是16的1次方,第2位的權值是16的2次方,依次遞增下去,把最後的結果相加的值就是十進制的值了。

  十六進制就是逢16進1,十六進制的16個數為0123456789ABCDEF。

  例:將十六進制的(2B)H轉換為十進制的步驟如下:

1. 第0位 B x 16^0 = 11;

2. 第1位 2 x 16^1 = 32;

3. 讀數,把結果值相加,11+32=43,即(2B)H=(43)D。

(二) (十進制) → (二、八、十六進制)

技術分享

(Figure3:十進制轉換為其它進制)

  • 十進制 → 二進制

  方法:除2取余法,即每次將整數部分除以2,余數為該位權上的數,而商繼續除以2,余數又為上一個位權上的數,這個步驟一直持續下去,直到商為0為止,最後讀數時候,從最後一個余數讀起,一直到最前面的一個余數。

  例:將十進制的(43)D轉換為二進制的步驟如下:

1. 將商43除以2,商21余數為1;

2. 將商21除以2,商10余數為1;

3. 將商10除以2,商5余數為0;

4. 將商5除以2,商2余數為1;

5. 將商2除以2,商1余數為0;

6. 將商1除以2,商0余數為1;

7. 讀數,因為最後一位是經過多次除以2才得到的,因此它是最高位,讀數字從最後的余數向前讀,101011,即(43)D=(101011)B。

技術分享

(Figure4:圖解十進制 → 二進制)

  • 十進制 → 八進制

  方法1:除8取余法,即每次將整數部分除以8,余數為該位權上的數,而商繼續除以8,余數又為上一個位權上的數,這個步驟一直持續下去,直到商為0為止,最後讀數時候,從最後一個余數起,一直到最前面的一個余數。

  例:將十進制的(796)D轉換為八進制的步驟如下:

1. 將商796除以8,商99余數為4;

2. 將商99除以8,商12余數為3;

3. 將商12除以8,商1余數為4;

4. 將商1除以8,商0余數為1;

5. 讀數,因為最後一位是經過多次除以8才得到的,因此它是最高位,讀數字從最後的余數向前讀,1434,即(796)D=(1434)O。

技術分享

(Figure5:圖解十進制 → 八進制)

  方法2:使用間接法,先將十進制轉換成二進制,然後將二進制又轉換成八進制;

技術分享

(Figure6:圖解十進制 → 八進制)

  • 十進制 → 十六進制

  方法1:除16取余法,即每次將整數部分除以16,余數為該位權上的數,而商繼續除以16,余數又為上一個位權上的數,這個步驟一直持續下去,直到商為0為止,最後讀數時候,從最後一個余數起,一直到最前面的一個余數。

  例:將十進制的(796)D轉換為十六進制的步驟如下:

1. 將商796除以16,商49余數為12,對應十六進制的C;

2. 將商49除以16,商3余數為1;

3. 將商3除以16,商0余數為3;

4. 讀數,因為最後一位是經過多次除以16才得到的,因此它是最高位,讀數字從最後的余數向前讀,31C,即(796)D=(31C)H。

技術分享

(Figure7:圖解十進制 → 十六進制)

  方法2:使用間接法,先將十進制轉換成二進制,然後將二進制又轉換成十六進制;

技術分享

(Figure8:圖解十進制 → 十六進制)

(三) (二進制) (八、十六進制)

技術分享

(Figure9:二進制轉換為其它進制)

  • 二進制 → 八進制

  方法:取三合一法,即從二進制的小數點為分界點,向左(向右)每三位取成一位,接著將這三位二進制按權相加,然後,按順序進行排列,小數點的位置不變,得到的數字就是我們所求的八進制數。如果向左(向右)取三位後,取到最高(最低)位時候,如果無法湊足三位,可以在小數點最左邊(最右邊),即整數的最高位(最低位)添0,湊足三位。

  例:將二進制的(11010111.0100111)B轉換為八進制的步驟如下:

1. 小數點前111 = 7;

2. 010 = 2;

3. 11補全為011,011 = 3;

4. 小數點後010 = 2;

5. 011 = 3;

6. 1補全為100,100 = 4;

7. 讀數,讀數從高位到低位,即(11010111.0100111)B=(327.234)O。

技術分享

(Figure10:圖解二進制 → 八進制)

二進制與八進制編碼對應表:

二進制

八進制

000

0

001

1

010

2

011

3

100

4

101

5

110

6

111

7

  • 八進制 → 二進制

  方法:取一分三法,即將一位八進制數分解成三位二進制數,用三位二進制按權相加去湊這位八進制數,小數點位置照舊。

  例:將八進制的(327)O轉換為二進制的步驟如下:

1. 3 = 011;

2. 2 = 010;

3. 7 = 111;

4. 讀數,讀數從高位到低位,011010111,即(327)O=(11010111)B。

技術分享

(Figure11:圖解八進制 → 二進制)

  • 二進制 → 十六進制

  方法:取四合一法,即從二進制的小數點為分界點,向左(向右)每四位取成一位,接著將這四位二進制按權相加,然後,按順序進行排列,小數點的位置不變,得到的數字就是我們所求的十六進制數。如果向左(向右)取四位後,取到最高(最低)位時候,如果無法湊足四位,可以在小數點最左邊(最右邊),即整數的最高位(最低位)添0,湊足四位。

  例:將二進制的(11010111)B轉換為十六進制的步驟如下:

1. 0111 = 7;

2. 1101 = D;

3. 讀數,讀數從高位到低位,即(11010111)B=(D7)H。

技術分享

(Figure12:圖解二進制 → 十六進制)

  • 十六進制 → 二進制

  方法:取一分四法,即將一位十六進制數分解成四位二進制數,用四位二進制按權相加去湊這位十六進制數,小數點位置照舊。

  例:將十六進制的(D7)H轉換為二進制的步驟如下:

1. D = 1101;

2. 7 = 0111;

3. 讀數,讀數從高位到低位,即(D7)H=(11010111)B。

技術分享

(Figure13:圖解十六進制 → 二進制)

(四) (八進制) (十六進制)

技術分享

(Figure14:八進制與十六進制之間的轉換)

  • 八進制 → 十六進制

  方法:將八進制轉換為二進制,然後再將二進制轉換為十六進制,小數點位置不變。

  例:將八進制的(327)O轉換為十六進制的步驟如下:

1. 3 = 011;

2. 2 = 010;

3. 7 = 111;

4. 0111 = 7;

5. 1101 = D;

6. 讀數,讀數從高位到低位,D7,即(327)O=(D7)H。

技術分享

(Figure15:圖解八進制 → 十六進制)

  • 十六進制 → 八進制

  方法:將十六進制轉換為二進制,然後再將二進制轉換為八進制,小數點位置不變。

  例:將十六進制的(D7)H轉換為八進制的步驟如下:

1. 7 = 0111;

2. D = 1101;

3. 0111 = 7;

4. 010 = 2;

5. 011 = 3;

6. 讀數,讀數從高位到低位,327,即(D7)H=(327)O。

技術分享

(Figure16:圖解十六進制 → 八進制)

四.擴展閱讀

  1. 包含小數的進制換算:

(ABC.8C)H=10x16^2+11x16^1+12x16^0+8x16^-1+12x16^-2

=2560+176+12+0.5+0.046875

=(2748.546875)D

  2. 負次冪的計算:

2^-5=2^(0-5)=2^0/2^5=1/2^5

同底數冪相除,底數不變,指數相減,反過來

3. 我們需要了解一個數學關系,即23=8,24=16,而八進制和十六進制是用這關系衍生而來的,即用三位二進制表示一位八進制,用四位二進制表示一位十六進制數。接著,記住4個數字8、4、2、1(23=8、22=4、21=2、20=1)。


進制轉換算法