十进制数213转换为二进制数的完整过程,使用除2取余法(也称为“重复除法法”)
以下是将十进制数213转换为二进制数的完整过程,使用除2取余法(也称为“重复除法法”)。该方法通过反复除以2并记录余数,直到商为0,然后将余数从下到上(即最后一个余数为最高位)读取,得到二进制表示。
计算步骤:
- 213 ÷ 2:
- 213 ÷ 2 = 106(商),余数 = 1(因为 2 × 106 = 212,213 - 212 = 1)。
- 106 ÷ 2:
- 106 ÷ 2 = 53(商),余数 = 0(因为 2 × 53 = 106)。
- 53 ÷ 2:
- 53 ÷ 2 = 26(商),余数 = 1(因为 2 × 26 = 52,53 - 52 = 1)。
- 26 ÷ 2:
- 26 ÷ 2 = 13(商),余数 = 0(因为 2 × 13 = 26)。
- 13 ÷ 2:
- 13 ÷ 2 = 6(商),余数 = 1(因为 2 × 6 = 12,13 - 12 = 1)。
- 6 ÷ 2:
- 6 ÷ 2 = 3(商),余数 = 0(因为 2 × 3 = 6)。
- 3 ÷ 2:
- 3 ÷ 2 = 1(商),余数 = 1(因为 2 × 1 = 2,3 - 2 = 1)。
- 1 ÷ 2:
- 1 ÷ 2 = 0(商),余数 = 1(因为 2 × 0 = 0,1 - 0 = 1)。
整理余数:
- 余数序列(从上到下,按计算顺序):1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1。
- 二进制表示需从下到上读取余数(即最后一个余数为最高位):
- 最后一个余数(步骤8):1(最高位,MSB)
- 步骤7:1
- 步骤6:0
- 步骤5:1
- 步骤4:0
- 步骤3:1
- 步骤2:0
- 第一个余数(步骤1):1(最低位,LSB)
- 因此,二进制序列为:11010101。
验证(可选检查):
- 二进制 (11010101_2) 转换为十进制:
- (1 \times 2^7 + 1 \times 2^6 + 0 \times 2^5 + 1 \times 2^4 + 0 \times 2^3 + 1 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^0)
- = (1 \times 128 + 1 \times 64 + 0 \times 32 + 1 \times 16 + 0 \times 8 + 1 \times 4 + 0 \times 2 + 1 \times 1)
- = (128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 213),结果正确。
最终答案:
[
(213)_{10} = (11010101)_2
]
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将十进制数 (26.375_{10}) 转换为二进制数的过程需要分别处理整数部分(26)和小数部分(0.375),因为整数部分使用除2取余法,小数部分使用乘2取整法。以下是详细步骤:
步骤1: 转换整数部分(26)为二进制(使用除2取余法)
- 方法:反复将整数除以2,记录余数,直到商为0。余数从下到上(最后一个余数为最高位)读取即为二进制整数部分。
- 计算过程:
步骤 | 除法运算 | 商 | 余数 | 说明 |
---|---|---|---|---|
1 | (26 \div 2) | 13 | 0 | (2 \times 13 = 26),余数 (26 - 26 = 0) |
2 | (13 \div 2) | 6 | 1 | (2 \times 6 = 12),余数 (13 - 12 = 1) |
3 | (6 \div 2) | 3 | 0 | (2 \times 3 = 6),余数 (6 - 6 = 0) |
4 | (3 \div 2) | 1 | 1 | (2 \times 1 = 2),余数 (3 - 2 = 1) |
5 | (1 \div 2) | 0 | 1 | (2 \times 0 = 0),余数 (1 - 0 = 1) |
- 余数序列(从下到上读取):1(步骤5)、1(步骤4)、0(步骤3)、1(步骤2)、0(步骤1)。
- 整数部分二进制结果:(11010_2)。
- 验证:(11010_2 = 1 \times 2^4 + 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 0 \times 2^0 = 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 26)(正确)。
步骤2: 转换小数部分(0.375)为二进制(使用乘2取整法)
- 方法:反复将小数部分乘以2,记录整数部分,直到小数部分为0。整数部分从上到下(第一个整数为最高位)读取即为二进制小数部分。
- 计算过程:
步骤 | 乘法运算 | 乘积 | 整数部分 | 小数部分 | 说明 |
---|---|---|---|---|---|
1 | (0.375 \times 2) | 0.75 | 0 | 0.75 | 整数部分为0,继续计算 |
2 | (0.75 \times 2) | 1.5 | 1 | 0.5 | 整数部分为1,继续计算 |
3 | (0.5 \times 2) | 1.0 | 1 | 0.0 | 整数部分为1,小数部分为0,停止 |
- 整数部分序列(从上到下读取):0(步骤1)、1(步骤2)、1(步骤3)。
- 小数部分二进制结果:(.011_2)(注意:二进制小数点后部分)。
- 验证:(.011_2 = 0 \times 2^{-1} + 1 \times 2^{-2} + 1 \times 2^{-3} = 0 \times 0.5 + 1 \times 0.25 + 1 \times 0.125 = 0.375)(正确)。
步骤3: 组合整数和小数部分
- 整数部分:(11010_2)
- 小数部分:(.011_2)
- 最终结果:(11010.011_2)
最终答案
[
(26.375)_{10} = (11010.011)_2
]