Сложение в системах счисления
Сложение в позиционной системе счисления выполняют почти так же, как в десятичной: складывают цифры соответствующих разрядов справа налево, а при достижении основания системы записывают остаток и переносят единицу в следующий разряд. Перед началом полезно повторить основание системы счисления и устройство позиционной системы счисления.
Основное правило сложения
Пусть числа записаны в системе счисления с основанием \(p\). В этой системе используются цифры от \(0\) до \(p-1\). При сложении двух цифр \(a\) и \(b\) возможен перенос \(c\) из текущего разряда в следующий. Сначала учитывают перенос из предыдущего разряда, затем находят сумму \(s=a+b+c\).
В текущем разряде записывают остаток от деления суммы на основание \(p\), а частное становится переносом:
Перенос — это количество целых групп по \(p\) единиц текущего разряда, которое переходит в следующий разряд. Если сумма цифр меньше \(p\), переноса нет. Если сумма не меньше \(p\), из неё вычитают \(p\), а в следующий разряд добавляют \(1\).
Складывайте цифры справа налево. К каждой паре цифр добавляйте перенос из предыдущего разряда. Если результат меньше основания \(p\), запишите его как цифру. Если результат не меньше \(p\), запишите остаток после деления на \(p\) и перенесите частное в следующий разряд.
Алгоритм по разрядам
Перед вычислением выровняйте числа по правому краю: единицы должны находиться под единицами, цифры \(p\)-ичных разрядов — под разрядами того же веса. Если у одного числа меньше цифр, мысленно допишите слева нули.
- Запишите числа одно под другим и выровняйте их по правому краю.
- Начните с самого правого разряда.
- Сложите цифры этого разряда и перенос, если он был.
- Если сумма меньше \(p\), запишите сумму; если сумма не меньше \(p\), запишите остаток и перенесите частное.
- Перейдите на один разряд влево и повторяйте действия.
- После сложения старшего разряда не забудьте записать оставшийся перенос слева.
| Основание | Допустимые цифры | Когда возникает перенос при сложении двух цифр без старого переноса |
|---|---|---|
| 2 | 0, 1 | если сумма не меньше 2 |
| 3 | 0, 1, 2 | если сумма не меньше 3 |
| 8 | 0–7 | если сумма не меньше 8 |
| 10 | 0–9 | если сумма не меньше 10 |
| 16 | 0–9, A–F | если сумма не меньше 16 |
В шестнадцатеричной системе цифры \(A\), \(B\), \(C\), \(D\), \(E\), \(F\) обозначают соответственно числа \(10\), \(11\), \(12\), \(13\), \(14\), \(15\). Например, \(F+1=10_{16}\): в текущем разряде записывают \(0\), а \(1\) переносят в следующий.
Почему появляется перенос
В системе с основанием \(p\) десять, восемь или два единичных объекта текущего разряда образуют одну единицу следующего разряда только в соответствующем количестве \(p\). Например, в двоичной системе \(2\) единицы образуют \(1\) двойку, в восьмеричной \(8\) единиц образуют \(1\) восьмёрку.
Поэтому при сложении в разряде \(k\), имеющем вес \(p^k\), каждая полная группа из \(p\) единиц превращается в единицу разряда \(k+1\). Этот переход подробно рассматривается на странице переход через разряд. Для случая, когда перенос возникает при сложении конкретной пары цифр, пригодится сложение с переносом.
Чему равна сумма \(2_3+2_3\)?
Разобранный пример в восьмеричной системе
Сложим \(572_8\) и \(346_8\). Основание равно \(8\), поэтому после суммы \(8\) или больше нужно выделить восьмёрки: остаток записать в текущий разряд, а количество восьмёрок перенести в следующий.
Вычислим \(572_8+346_8\) столбиком. Начинаем справа: \(2+6=8\), значит, записываем \(0\) и переносим \(1\). Далее \(7+4+1=12_{10}=14_8\): записываем \(4\), переносим \(1\). Наконец, \(5+3+1=9_{10}=11_8\): записываем \(1\), переносим ещё \(1\). Оставшийся перенос становится новой цифрой слева.
Жауабы: \(572_8+346_8=1140_8\). Проверка переводом в десятичную систему: \(572_8=378_{10}\), \(346_8=230_{10}\), сумма равна \(608_{10}\), а \(1140_8=608_{10}\).
Частые ошибки
Не записывайте недопустимые цифры, не забывайте перенос, учитывайте перенос в следующем разряде, выравнивайте числа по правому краю и обязательно записывайте последний перенос слева.
Проверь себя
Главное
- В системе с основанием \(p\) разрешены цифры от \(0\) до \(p-1\).
- Складывайте справа налево, выравнивая числа по правому краю.
- К сумме цифр добавляйте перенос из предыдущего разряда.
- Остаток от деления суммы на \(p\) записывайте в текущий разряд, частное переносите в следующий.
- Последний перенос обязательно записывайте слева от старшей цифры.