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Java小白必须要懂的进制转换,全在这里!

2023-04-03 09:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

上一篇了解完这些进制的概念(Java中的进制(二进制、八进制、十进制和十六进制)详解!)之后,接下来就给大家讲解最重要的进制转换问题,拿出小本本做好记录哦,重点来啦。

一、十进制和二进制的转换(掌握)

首先我们来学习十进制与二进制之间的转换,这是必须要掌握的哦。

1.1 十转二

如果我们想将十进制转为二进制,可以采用辗转法,将十进制除以2再取余,然后将余数和最后的1按照从下向上倒序写的方法。例如我们想将十进制的302转为对应的二进制,过程如下:

我们将上面每一步得到的余数和最后的1,按照从下向上倒序的方式进行编写,所以302对应的二进制数为100101110。

1.2 二转十

如果我们要把二进制转为十进制,有两种计算方法。

第一种计算方法,是把二进制从最高位(最左边的“1”)开始,先按照从上到下的顺序写出来。先从第1位开始计算0*2,如果每一位上对应的余数是1,在乘以”2“之后还要再加”1“,否则就加0。接着用上一次计算得到的结果乘以2,后面再加1或者是0,以此类推。

给大家用下面的例子进行演示:

第一种计算方式其实有点复杂,我们可以采用更简单的第二种计算方法。该方法是从最低位开始,每位上的数字*2的N次幂,N从0开始记数(0、1、2......),把每一位的乘积进行累加就是最后的结果。我们把上面的例子换成该方法进行计算,会如下所示:

其实根据第2种计算方法,你可以发现规律。最低位上计算出来的十进制结果最大值就是1,往前一位的最大值是2,以此类推,4、8、16、32、64、128、256.....

所以如果该二进制位上是1,该位置上肯定可以得到对应的十进制最大值,否则只能得到0。比如11111111转成对应的十进制,就可以直接计算:1+2+4+8+16+32+64+128=255

壹哥个人推荐采用这种方式进行计算,简单快捷,基本上我们熟悉之后就可以直接口算出结果。

二、二进制和八进制的转换(了解)2.1 八转二

如果你想将八进制转为对应的二进制,可以先将八进制里的每一位一隔,然后分别将每一位换算成3位二进制的格式。比如八进制的764转成对应的二进制111110100,过程如下图所示:

2.2 二转八

如果你想将二进制转为对应的八进制,可以从低位到高位,每三位一隔,将当前三位按照(4 2 1)的方式还原成对应的1位八进制。比如我们将二进制的1100101011转成对应的八进制1453,过程如下图所示:

三、二进制和十六进制的转换(了解)3.1 十六转二

如果你想将十六进制转为对应的二进制,可以先将十六进制里的每一位一隔,然后分别将每一位换算成4位(8 4 2 1)二进制的格式。比如十六进制的a8f5转成对应的二进制1010 1000 1111 0101,过程如下图所示:

3.2 二转十六

如果你想将二进制转为对应的十六进制,可以从低位到高位,每四位一隔,将当前四位按照(8 4 2 1)的方式还原成对应的1位十六进制。比如我们将二进制的11 1010 0010 1010转成对应的十六进制3a2a,过程如下图所示:

四、负数的二进制(了解)

不仅正数可以有对应的二进制,负数也有对应的二进制。在计算机中,任何数据都是以补码的形式进行存储的。正数的原码、补码和反码都完全一样。但是负数的原码、反码、补码却不一样:

负数的原码=将正数的原码符号位(最高位)改为1;

负数的反码=符号位不变,其他位取反;

负数的补码=负数的反码+1。

壹哥在之前的文章中讲过,计算机中,最高位表示符号位,0表示正数,1表示负数。接下来壹哥就以-24和-68为例,给大家讲一下负数的二进制转换。

4.1 负数转为二进制

根据前面的内容,我们可以计算出正数24的原码是00011000(反码、补码也是这个)。所以-24对应的原码就出来了,我们直接将00011000的最高位改成1就行了,即-24的原码是10011000。于是,-24的反码也出来了,最高位不变,其余位全部取反,反码就是11100111。而-24的补码则是反码+1,所以-24的补码=11101000。如下图所示:

4.2 二进制转为负数

既然我们可以将负数转为对应的二进制,当然也可以逆运算。假如我们现在有个二进制,补码是10111100(高位是I表示负数),我们要按照负数转二进制的逆运算进行操作。先计算出该补码对应的反码,反码=补码-1,即反码=10111100-1=10111011。接着根据反码计算出原码,原码=符号位不变,其他位取反=11000100。所以最终对应的十进制数是-68。

五、小数的二进制(了解)

另外小数和二进制之间也可以实现转换。

5.1 小数转二进制

12.02 0.02*2=0.04

如果我们想将小数转为对应的二进制,整数和小数是分开计算的。如果有整数,则把整数单独转为对应的二进制。小数部分的计算则相对麻烦,主要是小数部分乘以2,取整数部分依次从左往右放在小数点后,直至小数点后为0。例如小数0.125的具体转换过程如下:

1.将小数部分0.125乘以2,得0.25,取整数部分0记录下来;2.再将小数0.25乘以2,得0.5,再取整数部分0记录下来;3.再将小数部分0.5乘以2,得到整数1.0,再取整数部分1记录下来。因为1.0的小数点后为零,结束乘2的循环过程。

最终我们得到0.125对应的二进制结果0.001,如下图所示:

5.2 二进制转小数

如果我们想将二进制转为对应的小数,可以从小数点以后开始,依次将当前位数上的数字乘以2的-1到-N次方,再累加。比如我们想将0.0101转为对应的小数,则是02-1+12-2+02-3+12-4=0.3125。如果你口算不出来结果,可以用计算器哦。

至此,就把计算机中的进制问题给大家讲解完毕了。现在你对进制转换都掌握了吗?其实今天的内容,与Java没有太大关系,所有关于编程开发或计算机技术相关的学习,都应该有进制的基础。所以学习完今天的内容之后,对我们加深理解计算机的底层也是很有帮助的哦。



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