數基轉換英文解釋翻譯、數基轉換的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 radix transformation
分詞翻譯:
數的英語翻譯:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【計】 crossing number; N
【醫】 number
【經】 number
基的英語翻譯:
base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【醫】 base; basement; group; radical
轉換的英語翻譯:
change; shift; switch; transform; transition
【計】 change-over; conversion; convert; cut-over; handover; translate
translating; translation
【經】 convert; switching
專業解析
數基轉換(Base Conversion),在數學和計算機科學中,是指将一個數字從一種進位計數制(數基)表示轉換為另一種進位計數制表示的過程。不同的數基使用不同的基數(Radix),基數決定了該進制系統中每一位的權重以及可用的數字符號數量。
核心概念:
-
數基/基數(Radix/Base):
- 指一個進位計數制的基礎數值,通常用符號 b 或 r 表示。
- 它定義了:
- 可用數字符號集: 範圍從 0 到 b-1。例如:
- 十進制(基數為 10):數字 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
- 二進制(基數為 2):數字 0, 1
- 八進制(基數為 8):數字 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
- 十六進制(基數為 16):數字 0-9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15)
- 位權: 在一個數字表示中,每一位數字所代表的實際值等于該位上的數字乘以基數的相應次幂。對于一個包含 n 位整數部分和 m 位小數部分的數字:
$$ d{n-1}d{n-2}...d_1d0.d{-1}d{-2}...d{-m} $$
其值 V 可以表示為:
$$
V = sum_{k=-m}^{n-1} d_k times b^k
$$
其中 d_k 是第 k 位上的數字,b 是基數。
-
轉換的本質:
- 數基轉換的目标是找到一組在新的基數 b' 下的數字序列,使得該序列按新基數的位權計算得到的值,等于原基數 b 下數字序列按原基數位權計算得到的值。
- 轉換過程不改變數字本身的數值大小,隻改變其表示形式。
常見的轉換類型與方法:
-
其他進制轉十進制(b → 10):
- 方法: 直接應用位權展開式求和。
- 示例: 将二進制數 $(1011.101)_2$ 轉換為十進制。
- 整數部分:$1×2 + 0×2 + 1×2 + 1×2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11$
- 小數部分:$1×2^{-1} + 0×2^{-2} + 1×2^{-3} = 0.5 + 0 + 0.125 = 0.625$
- 結果:$(11.625)_{10}$
-
十進制轉其他進制(10 → b):
- 整數部分轉換: 重複除以基數取餘法。
- 将十進制整數部分不斷除以目标基數 b。
- 記錄每次除法得到的餘數(餘數範圍在 0 到 b-1)。
- 直到商為 0 為止。
- 将餘數按從後向前(即從最後一次除法餘數到第一次除法餘數)的順序排列,即得到目标進制下的整數部分。
- 小數部分轉換: 重複乘以基數取整法。
- 将十進制小數部分不斷乘以目标基數 b。
- 記錄每次乘法得到的整數部分(整數部分範圍在 0 到 b-1)。
- 用新的小數部分繼續乘以 b(如果小數部分為 0 或達到所需精度則停止)。
- 将取出的整數部分按從前向後(即第一次乘法整數部分到最後一次乘法整數部分)的順序排列,即得到目标進制下的小數部分。
- 示例: 将十進制數 $(25.375)_{10}$ 轉換為二進制。
- 整數部分(25):
- 25 ÷ 2 = 12 餘1 (最低位)
- 12 ÷ 2 = 6 餘0
- 6 ÷ 2 = 3 餘0
- 3 ÷ 2 = 1 餘1
- 1 ÷ 2 = 0 餘1 (最高位)
- 整數部分:$(11001)_2$
- 小數部分(0.375):
- 0.375 × 2 =0.75 → 取整0 (最高位)
- 0.75 × 2 =1.5 → 取整1
- 0.5 × 2 =1.0 → 取整1 (最低位)
- 小數部分:$(.011)_2$
- 結果:$(11001.011)_2$
-
二進制、八進制、十六進制間的轉換:
- 由于 $8 = 2$ 和 $16 = 2$,它們之間的轉換可以通過按位分組實現,非常簡便。
- 二進制 → 八進制: 将二進制數從小數點開始,分别向左(整數部分)和向右(小數部分)每 3 位分成一組(不足 3 位時用 0 補齊)。将每組二進制數轉換為對應的 1 位八進制數。
- 八進制 → 二進制: 将每一位八進制數展開為對應的 3 位二進制數。
- 二進制 → 十六進制: 将二進制數從小數點開始,分别向左和向右每 4 位分成一組(不足 4 位時用 0 補齊)。将每組二進制數轉換為對應的 1 位十六進制數。
- 十六進制 → 二進制: 将每一位十六進制數展開為對應的 4 位二進制數。
- 八進制 ↔ 十六進制: 通常以二進制作為中間橋梁進行轉換。
應用場景:
- 計算機系統: 計算機内部使用二進制(基數為 2)進行存儲和運算。八進制和十六進制因其與二進制的便捷轉換,常被用作二進制的縮寫形式,便于程式員閱讀和調試(如内存地址、機器碼表示)。
- 數字電路設計: 邏輯門、寄存器等硬件基于二進制原理工作。
- 數據編碼與傳輸: 不同進制用于特定的編碼方案(如 Base64 編碼用于在文本環境中安全傳輸二進制數據)。
- 密碼學: 某些加密算法涉及不同進制的運算。
- 數學研究: 研究不同進制下數字的性質(如數字根、循環小數)。
權威參考來源:
- Donald Knuth - The Art of Computer Programming, Volume 2: Seminumerical Algorithms: 該經典著作在 4.1 節 "Positional Number Systems" 中深入探讨了進位計數制的理論基礎和各種數基轉換算法,是計算機科學領域的權威參考。
- IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic (IEEE 754): 該标準定義了計算機中浮點數的表示方法,其基礎是二進制科學計數法,隱含了二進制轉換的應用。理解數基轉換對掌握浮點數表示至關重要。ue
網絡擴展解釋
數基轉換(Radix Conversion)是指在不同進制(如二進制、十進制、八進制、十六進制等)之間進行數值表示方式轉換的過程。以下是詳細解釋:
一、基本概念
數基轉換的核心是基數(Radix),即數制中每一位的權值基數。例如:
- 十進制基數為10(每位權值為$10^n$)
- 二進制基數為2(權值為$2^n$)
- 十六進制基數為16(權值為$16^n$)
二、常見轉換方法
-
二進制 ↔ 十進制
- 轉十進制:按權展開求和。
- 例:二進制數$10112$ → $1×2 + 0×2 + 1×2 + 1×2^0 = 11{10}$
- 轉二進制:除2取餘法(逆序排列餘數)。
- 例:十進制數11 → 11÷2=5餘1 → 5÷2=2餘1 → 2÷2=1餘0 → 1÷2=0餘1 → 二進制$1011_2$
-
其他進制轉換
- 八進制、十六進制可通過二進制作為中間進制進行轉換,例如:
- 二進制$1011_2$ → 八進制$13_8$(按3位分組補零)
- 二進制$10112$ → 十六進制$B{16}$(按4位分組補零)
三、應用場景
- 計算機系統:二進制用于底層數據存儲,十六進制用于簡化二進制表示(如内存地址)
- 編程與數據處理:不同進制轉換可優化計算或滿足特定協議需求
四、其他領域相關概念
在金融領域,“基數轉換”可能指利率基準轉換(如LPR定價)或基金轉換(不同基金産品間的轉換操作),但這與計算機科學中的數基轉換含義不同,需根據上下文區分。
分類
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