進位制是一種記數(shù)方式警儒,也稱為進位計數(shù)法或位值計數(shù)法披坏。利用這種記數(shù)法,可以使用有限種數(shù)字符號來表示所有的數(shù)值替劈。例如蜒滩,數(shù)學(xué)算術(shù)中使用0到9這10個阿拉伯數(shù)字符號進行記數(shù)滨达,這也是我們?nèi)粘I钪惺褂米疃嗟倪M位制——十進制。
很難說得十進制到底是誰發(fā)明的俯艰,在各個古文明中都有使用十進制記數(shù)的歷史記錄捡遍,包括古代中國,最早也從甲骨文中找到十進制的記數(shù)符號竹握。
在生活中常見的時鐘稽莉,則使用用與算術(shù)計算不同的進位制。它是60秒進1個分涩搓,60分進1小時污秆,24小時進1天。一種進位制中可以使用的數(shù)字符號的數(shù)目昧甘,稱為這種進位制的基數(shù)或底數(shù)良拼。若一個進位制的基數(shù)為N,即可稱之為N進位制充边,簡稱N進制庸推。我們可以說時間的進制是有六十進制和二十四進制組成。
至于為什么人類最常使用的進位制是十進制浇冰,不是二進制贬媒、八進制、十二進制呢肘习?它可能源于人類的生理結(jié)構(gòu)的原因际乘,因為人類天生有十根手指。在原始時代漂佩,人類學(xué)會使用工具捕獵脖含、生存。這時投蝉,只能使用簡單的語言交流养葵,而在這過程中,使用了手指這便捷的“工具”指代出數(shù)量不同瘩缆。指出獵物數(shù)量或食物數(shù)量的區(qū)別對原始人是至關(guān)重要的关拒,它關(guān)系到生存的問題。所以庸娱,在只有原始簡單語言情況下着绊,輔以手指的數(shù)量來保計數(shù)的準確性。如果要想了解這種記數(shù)方式涌韩、算術(shù)和數(shù)學(xué)的誕生畔柔,可以查看一些人類學(xué)研究的文章。
而為什么計算機使用的進位制是二進制呢臣樱?它是因為這些“硅基生命”的“生理結(jié)構(gòu)”決定的靶擦。計算機由半導(dǎo)體的集成電器組成,半導(dǎo)體材料由硅這種元素構(gòu)成雇毫。半導(dǎo)體是一種有特殊物理性質(zhì)的導(dǎo)體玄捕,在不同電壓作用下,它既可以通電棚放,也可以保持不通電枚粘。半導(dǎo)體的這兩種狀態(tài),表達了不同的信息飘蚯,這也就是計算機的“生理結(jié)構(gòu)”馍迄。
二進制是以2基數(shù)的記數(shù)系統(tǒng)福也,通常用兩種不同的符號0(不通電狀態(tài))和1(通電狀態(tài))來表示。
0和1的狀態(tài)則有點像中國古代《易經(jīng)》提出的陰和陽的兩種狀態(tài)攀圈,通過陰和陽兩個符合的兩兩組合暴凑,組成了《易經(jīng)》的六十四個卦象∽咐矗《易經(jīng)》的這些符號现喳,引起了數(shù)學(xué)家萊布尼茨的聯(lián)系,他在1703年發(fā)表了文章《論只使用符號0和1的二進制算術(shù)犬辰,兼論其用途及它賦予伏羲所使用的古老圖形的意義》嗦篱,使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)語言的方式,闡述了二進制幌缝。
例如灸促,十進制的2,在二進制中用10來表示狮腿,因為二進制中腿宰,逢二進一位。十進制的3缘厢,二進制是11吃度;十進制的6,二進制是110贴硫。對于較大的整數(shù)把十進制轉(zhuǎn)成二進制一直分解至商數(shù)為0椿每。讀余數(shù)從下讀到上,即是二進制的數(shù)字:
59 ÷ 2 = 29 ... 1
29 ÷ 2 = 14 ... 1
14 ÷ 2 =? 7 ... 0
7 ÷ 2 =? 3 ... 1
3 ÷ 2 =? 1 ... 1
1 ÷ 2 =? 0 ... 1
十進制的59英遭,二進制則是111011间护。
如果要將一個較長的二進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制數(shù),如1001101挖诸,可以采用以下類似的方式:
1001101=1*2^6+0*2^5+0*2^4+1*2^3+1*2^2+0*2^1+1*2^0
=64+8+4+1
=77
十進制則是77汁尺。
總之,通過本文的介紹多律,希望大家對進位制痴突、十進制和二進制的起源、這兩種進位制的轉(zhuǎn)化有所了解狼荞。