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算法案例
——进位制
进位制的来源
一、进位制
1、什么是进位制?
进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。
进位制是一种记数方式,用有限的数字在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。
探究一:进位制的概念
比如:
满二进一,就是二进制; 满十进一,就是十进制;
满十二进一,就是十二进制; 满六十进一,就是六十进制
“满几进一”就是几进制,几进制的基数就是几.
基数:
2、最常见的进位制是什么?除此之外还有哪些常见的进位制?请举例说明.
最常见的进位制应该是我们数学中的十进制,比如一般的数值计算,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.
古人有半斤八两之说,就是十六进制与十进制的转换.
比如时间和角度的单位用六十进位制, 计算“一打”数值时是12进制的。
电子计算机用的是二进制 。
实际上,十进制数只是计数法中的一种,但它不是唯一
记数法。除了十进制数,生产生活中还会遇到非十进制的
记数制。如时间:60秒为1分,60分为1小时,它是六十进
制的。两根筷子一双,两只手套为一副,它们是二进制的。
其它进制:
二进制、七进制、八进制、十二进制、
六十进制……
二进制只有0和1两个数字,七进制用0~6七个数字
十六进制有0~9十个数字及ABCDEF六个字母.
探究二:k进制数的表示
为了区分不同的进位制,常在数的右下角标明基数,十进制一般不标注基数.
例如
七进制的13,写成13(7);二进制的10,写成10(2)
一般地,若k是一个大于1的整数,那么以k
为基数的k进制可以表示为一串数字连写在一起
的形式:
A
探究二:k进制数的表示
十进制由两个部分构成
例如:3721
其它进位制的数又是如何的呢?
第一、它有0~9十个数字;
第二、它有“数位”,即从右往左为个位、十位、百位、千位等等。
(用10个数字来记数,称基数为10)
表示有:1个1,2个十, 7个百即7个10的平方,3个千即3个10的立方
十进制:“满十进一”
探究三:k进制数的含义
1、二进制数转化为十进制数
例1:将二进制数110011(2)化成十进制数。
解:
根据进位制的定义可知
所以,110011(2)=51.
探究四:K进制化十进制
其它进制数化成十进制数公式
1、将下面的二进制数化为十进制数?
(1)11(2)
(2)110(2)
练习
2、把其他进位制的数化为十进制数的公式是什么?
方法:除2取余法,即用2连续去除89或所得的商,然后取余数。
例、 把89化为二进制数
解:
根据“逢二进一”的原则,有
89=2×44+1
= 2× (2×22+0)+1
= 2×( 2×( 2×11+0)+0)+1
= 2× (2× (2× (2× 5+1)+0)+0)+1
5= 2× 2+1
=2×(2×(2×(2×(22+1)+1)+0)+0)+1
89=1×26+0×25+1×24+1×23+0×22+0×21+1×20
所以:89=1011001(2)
=2×(2×(2×(23+2+1)+0)+0)+1
=2×(2×(24+22+2+0)+0)+1
=2×(25+23+22+0+0)+1
=26+24+23+0+0+20
89=2×44+1
44= 2×22+0
22= 2×11+0
11= 2× 5+1
= 2× (2× (2× (2× (2× 2+1)+1)+0)+0)+1
所以89=2×(2×(2×(2×(2 × 2 +1)+1)+0)+0)+1
探究五:十进制化K进制
注意:
1.最后一步商为0,
2.将上式各步所得的余数从下到上排列,得到:
89=1011001(2)
另解(除2取余法的另一直观写法):
5
2
2
2
1
2
0
1
0
余数
11
22
44
89
2
2
2
2
0
1
1
0
1
练习
将下面的十进制数化为二进制数?
(1)10
(2)20
例1:把89化为五进制数。
解:
根据除k取余法
以5作为除数,相应的除法算式为:
所以,89=324(5)
89
5
17
5
3
5
0
4
2
3
余数
探究五:十进制化K进制
练习:
完成下列进位制之间的转化:
(1)10231(4)= (10);
(2)235(7)= (10);
(3)137(10)= (6);
(4)1231(5)= (7);
(5)213(4)= (3);
(6)1010111(2)= (4)。
通过本节课的学习,你有哪些收获?
课堂小结
课后作业
1、课本P48习题1.3A组第3题;
2、思考:设计一个算法,把k进制数a(共
有n位)化为十进制数b.