Теоретичні відомості до ПР1
1. Позиційні истеми числення
Під системою числення розуміють спосіб представлення будь-якого числа за допомогою деякого алфавіту символів, званих цифрами. Системи числення бувають позиційними і непозиційними.
У позиційних системах числення значущість (вага) кожної цифри числа залежить від позиції, яку вона займає. Значення числа, що складається з n цифр, може бути визначено таким чином:
(Хn-1Хn-2Хn-3Хn-4 … Х1Х0)m = Хn-1 .mn-1 + Хn-2 .mn-2 + … +Х0.m0
де m — основа системи числення;
хi — символ в і-й позиції, 0 ≤х і ≤m; 0 ≤ і ≤ (n-1);
mi— вага і-го знакомісця.
Для десяткової системи числення m = 10, символи, що використовуються: 0÷9.
Приклад:
76110 = 7· 102 + 6· 101 + 1·100.
i | |||
xi | |||
mi | |||
xi ·mi |
Окрім десяткової системи числення широке поширення в інформатиці мають позиційні системи числення з основами 2, 8, 16.
Електронні блоки комп’ютера можуть обробляти інформацію, представлену тільки в цифровій формі, причому зазвичай комп’ютери працюють з двійковою системою числення: m=2; символи 1 і 0.
|
|
З погляду електроніки значення одиниці може бути представлено наявністю напруги, потенціалу або струму, а нуль — відсутністю їх.
Розглянемо представлення чисел в двійковій системі числення. Вага знакомісць:
2°=1, 21= 2, 22 = 4, 23=8, 24=16, 25=32, 26=64, 27=128, 28=256, 210=1024, 216=65536.
Використання при лічбі десяткової системи стало для людини звичкою, а асоціювання числа цієї системи числення з кількістю об’єктів лічби сформованим і зрозумілим. Натомість числа двійкової, вісімкової та шістнадцяткової систем числення у більшості людей, через відсутність практики використання, погано асоціюються з кількістю об’єктів лічби і тому потребують їх переведення у десяткову систему для усвідомлення.
Переведення числа з десяткової системи числення в двійкову
Переведення числа з десяткової системи в двійкову здійснюється окремо для цілої і дробової частин числа за наступними алгоритмами:
а) ціле десяткове число ділиться порівну на основу 2, потім на 2 діляться послідовно всі частки від цілочисельного ділення, доки частка не стане менша за основу. В результат заноситься остання частка і всі залишки від ділення, починаючи з останнього. Наприклад:
22710= 111000112;
б) десятковий дріб послідовно множиться на основу 2, причому відразу після
кожної операції множення одержана ціла частина записується в результат і в
подальшому множенні участі не бере. Процес множення продовжується до зникнення дробової частини числа. Наприклад, для десяткового дробу 0,75:
0,75·2
1,50·2
1,00
Тоді 0,75=0,112.
Кількість операцій множення може бути для деяких десяткових дробів нескінченою чи дуже великою. Тоді кількість знаків після коми залежить від необхідної точності, наприклад: 0,6310=0,10100001010001111012 з точністю до дев’ятнадцятого знаку після коми:
|
|
0,63·2 | 1,26·2 | 0,52·2 |
1,04·2 | 0,08·2 | 0,16·2 |
0,32·2 | 0,64·2 | 1,28·2 |
0,56·2 | 1,12·2 | 0,24·2 |
0,48·2 | 0,96·2 | 1,92·2 |
1,84·2 | 1,68·2 | 1,36·2 |
0,72·2 | 1,44·2 | 0,88·2 |