- •1. Место информатики во множестве наук
- •2. Понятие об информации
- •Рассмотрим ещё одно определение понятия «информация».
- •3. Информационные процессы
- •4. Свойства информации
- •5. Операции над данными
- •6. Условия, обеспечивающие передачу информации (данных) от одного человека другому человеку и от одного поколения человечества другому поколению.
- •7. Язык
- •7.1. Типы языков
- •7.2. Стадии эволюции естественного языка:
- •7.3. Элементы языка
- •7.4. Знания
- •7.5. Некоторые особенности естественных языков
- •7.6. Некоторые особенности простых языков
- •8. Количественное измерение информации
- •9. Системы счисления
- •9.1. Основные определения
- •9.2. Непозиционные системы счисления
- •9.3. Позиционные системы счисления
- •Запись целых чисел в различных системах счисления
- •9.4. Выполнение арифметических операций в позиционных системах счисления
- •Операция «сложение»
- •Операция «вычитание»
- •Операция «умножение»
- •9.5. Преобразование кодов чисел из одной системы счисления в другую
- •9.5.1. Преобразование целой части числа
- •9.5.2. Преобразование дробной части числа
Запись целых чисел в различных системах счисления
Основание р |
Свёрнутая запись целого числа |
Развёрнутая запись кода числа в системе счисления с основанием р |
Код числа в системе с основанием р=10 |
2 |
10110 |
1* 24 + 0* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 0* 20 |
22 |
3 |
10110 |
1* 34 + 0* 33 + 1* 32 + 1* 31 + 0* 30 |
93 |
8 |
10110 |
1* 84 + 0* 83 + 1* 82 + 1* 81 + 0* 80 |
4168 |
10 |
10110 |
1*104 + 0*103 + 1*102 + 1*101 + 0*100 |
10110 |
16 |
10110 |
1*164 + 0*163 + 1*162 + 1*161 + 0*160 |
65808 |
Рис. 9.3.5.
Рассматривая таблицу на Рис. 9.3.5., можно сделать следующие выводы:
В таблице представлен один код для пяти систем счисления.
Чтобы оценить величину записанных этим кодом чисел, необходимо все коды представить в одной системе счисления, естественно, десятичной.
По виду кода невозможно представить величину самого числа, т.к. человек привык работать с числами, представленными кодами в десятичной системе счисления.
Основные свойства позиционной системы счисления:
- количество различных цифр равно основанию системы счисления;
- наибольшая цифра на единицу меньше основания системы счисления;
- значение расположенной в каком-то разряде цифры в коде числа вычисляется умножением цифры на основание системы счисления в степени, соответствующей разряду, в котором находится цифра (занимаемой цифрой позиции).
По какой причине в любой позиционной системе счисления появляются разряды? С помощью только цифр системы счисления (когда код числа состоит только из одного разряда - а0) можно получить максимальное число а0max =р-1: 0, 1, 2, …, р-1. Однако счёт необходимо вести дальше. Вот и появляется более старший (второй) разряд – а1, и код числа имеет уже 2 разряда – а1а0. Очевидно, что минимальное двухразрядное число с кодом а1а0 должно быть на 1 больше максимальной цифры алфавита системы счисления, т.е. (а1а0)min = р-1 + 1 = р. Итак, минимальное двухразрядное число в любой системе счисления равно основанию этой системы счисления. Известно, что для десятичной системы счисления младший разряд числа называется разрядом «единиц», следующий разряд – разряд «десятков» и т.д. Такое название младший разряд получил, потому что при счёте каких-либо объектов в младшем разряде учитываются объекты, количество которых меньше основания системы счисления; и это количество называется «единицами». Во втором разряде считаются десятки объектов: десять, двадцать, тридцать и т.д. Этот разряд называется «разряд десятков».
Интересно, что название младшего разряда – «разряд единиц» справедливо для любой системы счисления. А вот собственные имена других разрядов существуют только для естественной для человека системы счисления. Разряд десятков – это разряд, в котором считаются десятки, разряд сотен – это разряд, в котором считаются сотни. А, например, в 8-ичной системе счисления разряд а1, в котором считаются восьмёрки – числа 81 не имеет собственного имени. Объяснение простое – эта система счисления используется только профессионалами.
Ранее мы определили, что минимальное двухразрядное число (а1а0)min равно основанию системы счисления р. А как представляется код этого числа? Запишем это число в развёрнутой форме:
(а1а0)min = а1*р1+а0*р0=р
Из этого равенства видно, что а0=0 и а1=1. Итак, (а1а0)min=10. Обратите внимание, код числа (а1а0)min - один и тот же для любой системы счисления. По своей величине эти числа - разные, хотя и имеют один и тот же код. В десятичной системе счисления – это число десять. В двоичной системе счисления – это число 2 и т.д. (Рис. 9.3.6.).
Значение чисел (а1а0)min в разных системах счисления |
||||
|
Тип системы счисления |
|||
|
2-ичная |
3-ичная |
8-ичная |
16-ичная |
Код числа |
10 |
10 |
10 |
10 |
Значение числа в 10-ичной системе счисления |
1*21+0*20=2 |
1*31+0*30=3 |
1*81+0*80=8 |
1*161+0*160=16 |
Рис. 9.3.6.
Для сравнения рассмотрим значения чисел (а1а0)max в разных системах счисления (Рис. 9.3.7.):
Значение чисел (а1а0)max в разных системах счисления |
||||
|
Тип системы счисления |
|||
|
2-ичная |
3-ичная |
8-ичная |
16-ичная |
Код числа |
11 |
22 |
77 |
FF |
Значение числа в 10-ичной системе счисления |
1*21+1*20=3 |
2*31+2*30=8 |
7*81+7*80=63 |
15*161+15*160=255 |
Рис. 9.3.7.
Анализ этих таблиц позволяет сделать вывод: всегда при записи кода числа для определённости необходимо указывать систему счисления, в которой записан код числа: 34578, 345710.