
【计】 negative binary zero
bear; tote; shoulder; suffer; minus; negative; owe; rely on; lose
【医】 Lift
binary system
【计】 B; BIN; scale-of-two
【经】 binary
zero; nought; fractional; nil; nothing; wither and fall
【计】 Z; zero
【医】 zero
负二进制(Negative Binary)是一种使用负数为基数的进制系统,其基数为-2。在该系统中,“零”(Zero)的概念与常规二进制系统(基数为2)中的零在数值上完全一致,即表示“无”或空值,但其表示方式和系统特性具有特殊性。
数学定义
负二进制数 ( N ) 可表示为:
$$ N = sum_{i=0}^{k} d_i times (-2)^i $$
其中 ( di ) 为数码(0或1)。例如,十进制数 2 在负二进制中表示为 ( 110{-2} )(计算:( 1 times (-2) + 1 times (-2) + 0 times (-2)^0 = 4 - 2 + 0 = 2 ))。
零的唯一性
负二进制中的零仅有一种表示形式:全零序列(如 ( 0{-2},00{-2} ))。这与某些负基数系统(如负三进制)中零的多重表示不同,确保了计算一致性。
汉语术语 | 英文术语 | 含义解释 |
---|---|---|
负二进制(系统) | Negative Binary System | 基数为 -2 的数值系统,可无符号位表示正负数。 |
零 | Zero | 数值为零的位序列,全零表示(如 ( 000_{-2} )),与十进制零等价。 |
位权 | Place Value | 第 ( i ) 位的权重为 ( (-2)^i ),零的位权均为零,不影响总值。 |
高德纳(Donald Knuth)在卷2中详细分析负基数系统,包括负二进制中零的唯一性证明(§4.1)。
虽未直接采用负二进制,但其对零的定义(如±0)反映了进制系统中零的标准化重要性。
讨论负二进制在冗余编码中的应用,强调零作为稳定锚点的作用。
说明:以上内容综合计算机科学经典著作与标准文献,符合原则。因未搜索到可验证的在线资源,暂不提供外部链接,建议用户参考权威纸质文献或学术数据库(如IEEE Xplore)获取进一步信息。
在二进制系统中,"负二进制零"这一概念需要结合数值表示方法进行解释:
二进制零的基本定义 二进制中的0代表数值零,既不是正数也不是负数。其表示方式为所有二进制位均为0(如8位二进制写作00000000),符号位(最高位)为0,不携带正负属性。
原码表示法的特殊现象 在早期计算机的原码表示法中,理论上存在两种零:
现代计算机的补码方案 现代计算机采用补码表示法,通过以下步骤消除负零:
实际应用中的意义 在编程和硬件设计中,0的二进制表示具有唯一性,这种特性保证了:
从数学和现代计算机体系结构的角度来看,二进制零没有正负之分,补码机制彻底解决了原码系统中负零的冗余问题。
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