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{}打包正確: 12^{34}
錯誤: 12^34
$$正確: 12^{34}\\錯誤: 12^34$$
^上標、次方2^5$$2^5$$
_下標、基底123_{(10)}$$123_{(10)}$$
\times
本站可用 *
乗法2\times5
本站可用 2*5
$$2\times5$$
\div
本站可用 /
除法2\div5
本站可用 2/5
$$2\div5$$
\Rightarrow
本站可用 =>
向右箭頭1\Rightarrow2
本站可用 1=>2
$$1\Rightarrow2$$
~半型空白1~2~3$$1~2~3$$
\\換行12\\3$$12\\3$$
\lfloor\underline
本站可用 \sd
短除法效果\lfloor\underline{123}
本站可用 \sd{123}
$$\lfloor\underline{123}$$
\cdots三個點1\cdots2$$1\cdots2$$
\begin{array}{r}
...&...
\end{array}
進階短除法效果
{r}向右對齊點&
\begin{array}{r}
{2}\sd{11}&\\
\sd{5}&\cdots{1}\\
\sd{2}&\cdots{1}\\
{1}&\cdots{0}
\end{array}
\begin{array}{r}\\2\lfloor\underline{11}&\\\lfloor\underline{5}&\cdots{1}\\\lfloor\underline{2}&\cdots{1}\\{1}&\cdots{0}\end{array}
\frac{a}{b}分數\frac{1}{2}$$\frac{1}{2}$$
\sqrt{a}根號\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$
進制表示法
名詞解釋:
  • 基底(base):通常標示在數字的右下角,表示數字的進制。例如:1011(2)的基底為2。
  • 位數(position):十進位的個位數、十位數、百位數…,即為第0位數、第1位數、第2位數…。
  • 權數(weight):第n位數的權數,即為基底的n次方。
    十進位的話,個位數(第0位數)的權數為100=1;十位數(第1位數)的權數為101;百位數(第2位數)的權數為102
  • 進位: N進位就是遇到N就進位,所以每位數能使用的符號就是0~N-1個符號,共N種符號。
    例如10進位,就是遇到10就進位,因此能用的符號只有0~9,共十種符號。而2進位就是只有0和1兩種符號。
    至於16進位,就是遇到16才進位,因此單一位數可以有16種符號,代表0~15的數字,因為我們常用的數字只有十種符號,所以向英文字母借用六個符號A~F,不分大小寫但常用大寫。
十進位(10)
decimal,dec
012345678910111213141516
二進位(2)
binary,bin
0110111001011101111000100110101011110011011110111110000
八進位(8)
octal,oct
01234567101112131415161720
十六進位(16)
hexadecimal,hex
0123456789ABCDEF10
  • 數字的表示法因為不是只有十進位,所以唸法是單一數字(符號)分開唸,例如一二三。
  • 數字的大小通常用來比較或計算,所以就用十進位的唸法,例如一百二十三。計算過程通常是十進位,基底可省略。
  • 綜合唸法:例如寫法 123(10)=123,唸法為 基底為十的一二三等於一百二十三。
十進位與其它進位的互換方法

進位轉換其實和單位換算很類似。
你可以思考長度單位或重量單位的轉換(公制或非公制都可以),例如10公分是幾英吋?因為每2.54公分可以換算成1英吋,所以將10除以2.54=3英吋又2.38公分。
又或是自定單位,例如蘋果,假設一袋裝八顆、一盒裝八袋、一箱裝八盒、一籃裝八箱、…,123顆蘋果可以怎麼裝?
123顆/8=15袋,剩3顆;15袋/8=1盒,剩7袋。所以123顆蘋果,可以裝成 1盒7袋又3顆。這些自定單位,就像是權數,例如1盒有8袋就是82

數字部份則是進位失敗剩下來的餘數。可用短除法表示:$$\begin{array}{r}{8}\lfloor\underline{123顆}&\\\lfloor\underline{15袋}&\cdots{3顆=8^0}\\{1盒}&\cdots{7袋=8^1}\\8^2\end{array}$$

所以 123(10) = 173(8)。換句話說,\[ 173_{(8)} = 1 \times 8^2 + 7 \times 8^1 + 3 \times 8^0 = 64 + 56 +3 = 123_{(10)} \]

再一個直白的例子:\[ 123_{(10)} = 1 \times 10^2 + 2 \times 10^1 + 3 \times 10^0 = 100 + 20 + 3 = 123 \]

整理口訣如下:

  • 10進位轉N進位:短除法除以N,由下往上寫餘數。
  • N進位轉10進位:數字乘以權數的加總。

二進位與十進位的互換技巧

二進位與十進位的互換,當然適用上述的方法。
二進位轉十進位,一樣可以用【數字乘以權數的加總】的口訣,然而二進位的數字只有0與1,而權數都是2的次方數,因此可以轉變成【1位元所在的2的次方數相加】。

  • 例如:10101(2) =1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 =24+22+20 =16+4+1 =21

十進位轉二進位,當然也可以用【短除法取餘數】,只是可能要除很久(算式很長),因此可以換個角度來看。
上面的例子指出二進位將1位元所在位置的2的次方數相加就會得到十進位,換句話說將十進位【拆成2的次方數相加,次方即為1位元的位置】。

  • 例如:153 =128+25 =128+16+9 =128+16+8+1 =27+24+23+20 = 10011001(2)

已知N個連續1位元的二進位,轉換為十進位是 2N-1+2N-2+...+22+21+20 = 2N-1
因此當1位元的數量較多,要加總的2的次方數較多時,我們也可以從另一個角度,例如減法來看:N個連續1位元,減掉0位元所在的2的次方數,即為十進位。

  • 例如:11101101(2) = 8個連續1位元,減掉2個0位元的位置 = (28-1)-(24+21) =255-18 =237

有了減法的概念後,遇到十進位要拆成很多個2的次方數相加,或是較靠近下一個2的次方數時,就可以考慮用減法。但特別提醒從 2N-1 開始減,而不是2的N次方開始減。

  • 例如:1000(10) =1023-23 =(210-1)-(16+4+2+1) =10位元長並有4個零位元 =1111101000(2)

位元位移的關係:

  • 位元左移:左移n位元,代表乘以基底的n次方。例如:12003(10) =12×103+3;111001(2) =7×23+1 =57 (=25+24+23+1)
  • 位元右移:右移n位元,代表除以基底的n次方。

二、八、十六進位的互換

二、八、十六進位的互換,當然也可以透過十進位作為中繼媒介,只是計算過程較為繁瑣。
由於八進位與十六進位都是二的次方數,因此透過二進位作為媒介會較為簡易。

例如:567(8) =5×82+6×81+7×80 =(4+1)×26+(4+2)×23+(4+2+1)×20 =(28+26)+(25+24)+(22+21+20) = 101 110 111(2)
由於8=23,因此八進位的一次進位等於二進位的三次進位;八進位的一位數可以直接轉換成二進位的三位數。
同理來說,16=24,因此十六進位的一位數可以直接轉換成二進位的四位數;反之亦然。

二進位八進位二進位十六進位二進位十六進位
00000000010008
00110001110019
0102001021010A
0113001131011B
1004010041100C
1015010151101D
1106011061110E
1117011171111F
  • 例如:567(8) = 101 110 111(2) = 1 0111 0111(2) = 177(16)