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  • 1 # 一學堂王老師

    首先我們要了解數學裡的進位制的基本概念,先看十進位制計數系統。

    計數是兒童早期數概念發展的主要技能之一,在數數時,每當遇到整十的數就會往上進一位,這種“逢十進一”的進位制就是十進位制。在日常生活中,並非只有十進位制這一種進位制。比如時間單位的時、分、秒就是六十進位制的。這是小學數學接觸最多的兩種進位制。數位的概念是基礎,構建起了數群的系統。隨著學生抽象思維的進一步發展,可以根據萬以內的數透過推理掌握更大的數,從整數概念系統,再到小數,分數概念系統,集中起來就是一個數位表。

    二進位制與十進位制

    1+1=10?

    有同學說老師你算錯了!在十進位制下1+1=2,如果按照二進位制來算,1+1=10哦,電腦等數碼類機器都是用二進位制進行工作的。十進位制是“逢十進一”,六十進位制是:逢六十進一,那麼二進位制就是:逢二進一。二進位制用0,1兩個數字代表所有數。我們對應數字1~10二進位制的表示方法。

    十進位制:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,

    二進位制:0,1,10,11,100,101,110,111,1000,1001,1010

    那麼存在多少種進位制呢?答案是無窮種,只要自然數N≥2,那麼就存在一個N進位制,N進位制裡包含N-1種數字。如下圖示:

    涉及考點

    如果按奧數進位制裡面內容,主要是N進位制和十進位制之間的互化。

    ① 十進位制數字轉化為二進位制方法~短除法

    舉例將21轉化為二進位制,將21不斷地除以2,餘數寫在右側,直到商為0為止。

    把餘數從下往上倒著寫出來,就是十進位制數21化為二進位制之後的形式。

    ② 二進位制數字轉化為十進位制方法~位值原理

    利用位值原理進行分拆就能把二進位制數化為十進位制數。

    → (11111)₂=31。轉化過程如下圖示:

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  • 2 # 卓越麥斯大掌櫃

    以狼煙為例,那麼只有點火和沒點兩種狀態,無法準確知道敵軍的數量,這個時候就有人想到了一種表示方法

    每個狼煙都可以表示兩種狀態,點火和沒點兩種狀態,分別用0和1表示

    第1個狼煙:點著表示1個敵人,沒點表示沒有敵人

         0      1

    第2個狼煙:沒有點著的表示沒有敵人,只點著第一個狼煙表示來了一個敵人,只點著第二個狼煙表示來了2個敵人,2個狼煙都點著表示3個敵人

     

           0    1                 0   2 

           00  01  10  11

    第三個狼煙:沒有點著的時候表示沒有敵人,只點第一個狼煙表示來了一個敵人,只點第二個狼煙表示來了2個敵人,只點第三個狼煙表示來了4個敵人,三個都點表示來了7個敵人

      

         0     1                0   2                 0  4

           000   001  011  010  100  101  111 101

    以此類推

    第八個狼煙:  最多可表示255個敵人

                  

         0     1                0   2                 0  4                 0   8                 0  16                0  32               0  64                 0  128

     

    計算機中最小儲存單位是位(bit)

    1byte=8bit

    根據以上事例:

    計算機中最小單位由一個8位的01組合儲存,最大可表示255

    如果我們用一個二進位制數字表示一個字元,比如說用“0100 0001”來表示A。

    根據這個對應關係,得到以下表格

     

     

     這就是編碼

     這套編碼叫ASCII(美國(國家)資訊交換標準(代)碼),使用7個或8個二進位制位進行編碼的方案,最多可以給256個字元。使用了ASCII碼,不同的計算機之間就可以實現資料的標準化。

    但是ASCII使用的時候有一些限制。他最多之可以表示256個字元。如果有其他的字元就無能為力了。ASCII只能表示26個基本的拉丁字母、阿拉伯數字和英式標點。因此也只能用於顯示現代美國英語。

    後來計算機世界開始有了其他語言,ASCII碼已經無法滿足需求。後來不同語言的人各自為自己定製了一套屬於自己的編碼,同時與ASCII保持相容。這些編碼統稱MBCS,到了這裡大家都開始好似用雙位元組。(中國的叫GB*,比如GBK).

    在後來有人開始覺得,這麼多編碼,有些編碼之間還不相容,太讓人頭大了,於是有這麼一群人就坐在一起想出了一個辦法:所有的語言都使用同一種編碼,這種編碼就是Unicode。 Unicode使用最少2個位元組(1個位元組=1BYTE=8bit=一個長度為8的二進位制數) 來表示字母和符號等,有時候是4個位元組。這樣就解決了上面遇到的問題。

    Unicode又叫萬國碼,是業界的一種標準。但是有人又覺得如果我要表示一個ASCII裡的字元,使用unicode來表示不是太浪費空間了嗎,於是就有人想出了另外一種解決方案——UTF-8。

    UTF-8是對Unicode編碼的壓縮和最佳化,最大的特點是它採用了變長的編碼方式,他不再是最少使用2個位元組,而是將所有的字元進行分類。ascii碼中的內容用1個位元組儲存、歐洲的字元用2個位元組儲存,東亞的字元用3個位元組儲存…

     

    十進位制數的基數 R=10,共有0—9十個數碼,進位規則是逢十進一,各位的位權值為10的冪。

    PS:基數:一個數位上可能出現的基本的個數,記為R。例如,十進位制有 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,十個數碼,則基數R=10。二進位制一個數位上包含0、1兩個數碼,基數R=2.

    位權:位權是基數的冪,記為R^i,它與數碼在數中的位置有關。例如,十進位制數137=1*10^2+3*10^1+7*10^0分別為最高位、中間位和最低位的位權。

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