Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная и десятичная системы счисления

Системы счисления — это способ представления чисел с помощью ограниченного набора символов и правил их использования. В данном конспекте рассмотрим четыре основные системы счисления: двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную и десятичную.


Двоичная система счисления

Характеристики

  • Основание: 22.
  • Цифры: 0,10, 1.
  • Используется в компьютерах и цифровых устройствах, так как они работают на основе электрических сигналов, принимающих два состояния (включено/выключено).

Пример записи числа

10112=123+022+121+120=8+0+2+1=1110.1011_2 = 1 \cdot 2^3 + 0 \cdot 2^2 + 1 \cdot 2^1 + 1 \cdot 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11_{10}.

Восьмеричная система счисления

Характеристики

  • Основание: 88.
  • Цифры: 0,1,2,,70, 1, 2, \dots, 7.
  • Применяется в программировании для компактного представления двоичных чисел.

Пример записи числа

178=181+780=8+7=1510.17_8 = 1 \cdot 8^1 + 7 \cdot 8^0 = 8 + 7 = 15_{10}.

Шестнадцатеричная система счисления

Характеристики

  • Основание: 1616.
  • Цифры: 0,1,2,,9,A,B,C,D,E,F0, 1, 2, \dots, 9, A, B, C, D, E, F (где A=10,B=11,,F=15A = 10, B = 11, \dots, F = 15).
  • Широко используется в программировании, например, для представления цветов в веб-дизайне или адресов памяти.

Пример записи числа

1A16=1161+10160=16+10=2610.1A_{16} = 1 \cdot 16^1 + 10 \cdot 16^0 = 16 + 10 = 26_{10}.

Десятичная система счисления

Характеристики

  • Основание: 1010.
  • Цифры: 0,1,2,,90, 1, 2, \dots, 9.
  • Наиболее распространённая система счисления, используемая в повседневной жизни.

Пример записи числа

12310=1102+2101+3100=100+20+3=123.123_{10} = 1 \cdot 10^2 + 2 \cdot 10^1 + 3 \cdot 10^0 = 100 + 20 + 3 = 123.

Сравнение систем счисления

Характеристика Двоичная (22) Восьмеричная (88) Шестнадцатеричная (1616) Десятичная (1010)
Основание 22 88 1616 1010
Используемые цифры 0,10, 1 0,1,2,,70, 1, 2, \dots, 7 0,1,,F0, 1, \dots, F 0,1,,90, 1, \dots, 9
Основное применение Компьютеры Компактная запись Программирование Повседневная жизнь

Заключение

Каждая из систем счисления играет важную роль в различных областях науки, техники и повседневной жизни. Двоичная система лежит в основе работы компьютеров, восьмеричная и шестнадцатеричная упрощают работу с большими двоичными числами, а десятичная остаётся основной для человека. Знание этих систем и умение переводить числа между ними является важным навыком в программировании и информатике.