Ногах и руках будут исчерпаны
1 2 Байланысты:ТЗКИИИИИ
Альтернативы десяти 71 (продолжение)
ДВА Рассмотрим в качестве примера число 101101011010. Его можно записать так: или так: 101101011010 = 1 × 2 048ДЕСЯТЬ + × 1 024ДЕСЯТЬ + × 512ДЕСЯТЬ + 1 × 256ДЕСЯТЬ + × 128ДЕСЯТЬ + × 64ДЕСЯТЬ + × 32ДЕСЯТЬ + × 16ДЕСЯТЬ + 1 × 8ДЕСЯТЬ + × 4ДЕСЯТЬ + × 2ДЕСЯТЬ + 0 × 1ДЕСЯТЬ 101101011010ДВА = 1 × 211 + 0 × 210 + 1 × 29 + 1 × 28 + 0 × 27 + 1 × 26 + 0 × 25 + 1 × 24 + 1 × 23 + 0 × 22 + 1 × 21 + 0 × 20 72 Глава восьмая Сложив эти числа в десятичной форме, получаем 2 048 + 512 + + 256 + 64 + 16 + 8 + 2 = 2 906ДЕСЯТЬ. Чтобы облегчить преобразование двоичных чисел в деся- тичные, используйте созданный мной шаблон. 128 + 64 32 16 8 4 2 1 + + + + + + = Этот шаблон позволяет преобразовать двоичные числа длиной в восемь цифр, но его легко продлить. Поместите вось- мизначное двоичное число в 8 верхних квадратиков, по одной цифре в каждый квадратик. Проделайте восемь умножений и запишите результаты в восьми нижних квадратиках. Сложите эти результаты и получите искомое число. Допустим, вам нуж- но найти десятичный эквивалент двоичного числа 10010110. 128 64 32 16 8 4 2 1 150 + + + + + + + = Преобразовать число из десятичной системы в двоичную уже не так просто, но и эту операцию можно проводить по шаблону. 128 64 32 16 8 4 2 1 Работать с этим шаблоном сложнее, чем кажется, поэтому вни- мательно следуйте моим указаниям. Поместите десятичное число (меньшее или равное 255) целиком в верхний левый квадратик. Разделите это число на первый делитель (128) с ос- татком. Поместите частное в квадратик под делителем, а оста- ток — в следующий верхний квадратик. Этот остаток станет делимым для следующего вычисления, в котором использу- ется делитель 64. Продолжайте вычисления до конца. Альтернативы десяти 73 Помните: частное может быть равно либо 0, либо 1. Если делимое меньше делителя, частное равно 0, а остаток — дели- мому. Если делимое больше или равно делителю, частное рав- но 1, а остаток равен разности между делимым и делителем. Рассмотрим пример с числом 150. 128 64 32 16 8 4 2 1 Складывать и умножать двоичные числа даже легче, чем десятичные. Думаю, вам это понравится. Представьте себе, насколько быстрее вы бы складывали, если бы для этого дос- таточно было выучить такую маленькую табличку. + 0 1 0 0 1 1 1 10 Попробуем с ее помощью сложить два числа: 1100101 + 0110110 10011011 Начнем с правого столбца: 1 + 0 = 1. Второй столбец справа: 0 + 1 = 1. Третий столбец: 1 + 1 = 0, а 1 переносим. Четвертый столбец: 1 (перенос) + 0 + 0 = 1. Пятый столбец: 0 + 1 = 1. Ше- стой столбец: 1 + 1 = 0, а 1 переносим. Седьмой столбец: 1 (пе- ренос) + 1 + 0 = 10. Таблица умножения даже проще таблицы сложения, так как ее можно целиком получить из двух основных правил умно- жения: умножение любого числа на 0 дает 0; умножение лю- бого числа на 1 дает то же самое число. × 0 1 0 0 0 1 0 1 Умножим 13ДЕСЯТЬ на 11ДЕСЯТЬ в двоичном виде: 74 Глава восьмая 1101
1101 1101 0000 1101 10001111 Получаем 143 ДЕСЯТЬ. Двоичные числа из эстетических соображений часто допол- няют нулями спереди (т. е. слева от первой 1), например, 0011 вместо 11. На значение числа это не влияет. В таблице приво- дятся первые 16 двоичных чисел с их десятичными эквивален- тами.
Посмотрите на этот список двоичных чисел внимательно, уделив внимание каждому из четырех вертикальных столбцов нулей и единиц. Смотрите, как по мере продвижения вниз по столбцу в нем чередуются цифры: Альтернативы десяти 75 в крайнем столбце справа чередуются 0 и 1; в следующем столбце чередуются пара 0 и пара 1; в следующем столбце чередуются четверка 0 и четверка 1; в следующем столбце чередуются восемь 0 и восемь 1. Чередование весьма систематическое, правда? Вы легко на- пишете и следующие шестнадцать двоичных чисел, добавив к предыдущим числам одну единицу слева.
Посмотрим на эту же последовательность немного под дру- гим углом. Когда вы считаете в двоичной системе, крайняя цифра справа (ее иногда называют младшим разрядом) пооче- редно равна 0 и 1. Всякий раз, когда она меняется с 1 на 0, сле- дующая цифра справа также изменяется — с 0 на 1 или с 1 на 0. Это правило распространяется и на следующие разряды: когда двоичная цифра меняется с 1 на 0, следующая за ней так- же изменяется — либо с 0 на 1, либо с 1 на 0. Работая с большими десятичными числами, мы часто раз- деляем пробелами составляющие их цифры на группы по три, 76 Глава восьмая чтобы легче было оценить величину числа. Например, чтобы распознать число 12000000, вам придется считать, сколько в нем цифр. Но разделите его пробелами (12 000 000), и вы сра- зу поймете, что это 12 миллионов. Двоичные числа удлиняются очень быстро. Например, 12 миллионов в двоичном представлении пишутся так — 101101110001101100000000. Чтобы сделать это число немного более читаемым, отделяйте группы из четырех цифр дефиса- ми (1011-0111-0001-1011-0000-0000) или теми же пробелами (1011 0111 0001 1011 0000 0000). Позже мы рассмотрим более удобный способ записи двоичных чисел. Сократив число цифр до двух, мы дошли до предельно уп- рощенной системы счисления, которая является своеобразным мостиком между арифметикой и электричеством. В предыду- щих главах мы работали с переключателями, проводами, лам- пами и реле. Любое из этих устройств может символизиро- вать двоичные цифры 0 и 1. Провод может быть двоичной цифрой. Если по проводу те- чет ток, двоичная цифра равна 1. Если тока нет, двоичная циф- ра принимает значение 0. Переключатель может быть двоичной цифрой. Если пере- ключатель включен (замкнут), двоичная цифра равна 1. Если выключен (разомкнут), двоичная цифра равна 0. Лампочка может быть двоичной цифрой. Если лампочка го- рит, двоичная цифра равна 1. Если не горит, значение двоич- ной цифры равно 0. Реле может быть двоичной цифрой. Если реле сработало, двоичная цифра равна 1. Если не сработало, двоичная цифра равна 0. Для компьютеров двоичные числа — неисчерпаемый ресурс. Примерно в 1948 г. американский математик Джон Уайл- дер Таки (John Wilder Tukey) (род. 1915) осознал, что словосо- четание «binary digit» (двоичная цифра) по мере распростра- нения компьютеров будет приобретать все большее значение. Он решил заменить его новым, более коротким словом. Рас- смотрев такие варианты как bigit и binit, он остановился на простом, элегантном и симпатичном слове бит (bit). жүктеу/скачать 300,21 Kb. Достарыңызбен бөлісу: 1 2 |