ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ

Системы счисления — это способ записи чисел с помощью определённых символов. Главная идея: у каждой системы счисления есть своё основание, которое определяет, сколько разных цифр можно использовать. В каждой системе счисления значение числа зависит от: цифры, его позиции в числе (разряд).

Почему это важно?

  • В информатике (например, двоичная система — это язык компьютеров).
  • В программировании (шестнадцатеричная система для цветов и адресов памяти).
  • В технике (восьмеричная система использовалась в ранних компьютерах).
Двоичная система (основание 2)
  Используются только две цифры: 0 и 1.
Пример: 1012​- это двоичное число.
Восьмеричная система (основание 8):
 Используются восемь цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Пример: 278​ -это восьмеричное число.
Десятичная система (основание 10):
 Мы используем её каждый день.
 Используются десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Пример: 12510 — это привычное нам число.
Шестнадцатеричная система (основание 16):
 Используются цифры: 0–9 и буквы A, B, C, D, E, F.
 Буквы обозначают числа: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15.
Пример: A316 — это шестнадцатеричное число.

ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ЧИСЕЛ В РАЗНЫХ СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ

Десятичная (10)Двоичная (2)Восьмеричная (8)Шестнадцатеричная (16)
0000
10111
21022
31133
410044
510155
611066
711177
81000108
91001119
10101012A
11101113B
12110014C
13110115D
14111016E
15111117F
16100002010
17100012111
18100102212
19100112313
20101002414

*Перед тестом обязательно распиши на листке вот такую таблицу

ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ДЕСЯТИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГИЕ (2, 8, 16)

ДЕЛАЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ДЕЛЕНИЯ С ОСТАТКОМ

Перевод десятичного числа в двоичную систему (основание 2)

Пример: Переведём число 45 из десятичной системы в двоичную (2), восьмеричную (8), и шестнадцатеричную (16).

Шаги:

  1. Делим число на 2, записываем остатки.
  2. Повторяем деление, пока результат не станет 0.
  3. Читаем остатки снизу-вверх.
Вариант 1Вариант 2

Остатки (снизу-вверх): 101101.

Ответ: 4510 = 1011012

Перевод десятичного числа в восьмеричную систему (основание 8)

Шаги:

  1. Делим число на 8. Записываем целую часть и остаток.
  2. Повторяем деление для целой части, пока результат не станет 0.
  3. Читаем остатки снизу-вверх.
Вариант 1Вариант 2

Остатки (снизу-вверх): 55

Ответ: 4510 = 558

Перевод десятичного числа в шестнадцатеричную систему (основание 16)

Шаги:

  1. Делим число на 16. Записываем целую часть и остаток.
  2. Повторяем деление для целой части, пока результат не станет 0.
  3. Читаем остатки снизу-вверх.
Вариант 1Вариант 2

Остатки (снизу-вверх): 2D

Ответ: 4510 = 2D16

ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГИЕ (10, 8, 16)

Перевод числа из двоичной в десятичную (основание 10)

Принцип: Каждая цифра двоичного числа умножается на 2n, где n — её позиция справа налево (начиная с 0). Затем всё складывается.

Пример: переведём 10112 в десятичную систему.

Записываем степени 2 под каждой цифрой (справа налево🡐): (1×23) + (0×22) + (1×21) + (1×20)

Считаем: (1×8) + (0×4) + (1×2) + (1×1) = 8+0+2+1=11
(8 мы получили потому, что 23, получается мы умножаем 2×2×2 и т.д.)

Ответ: 10112=1110

Перевод числа из двоичной в восьмеричную (основание 8)

Принцип: Объединяем цифры в группы по 3 бита справа налево.Каждую группу переводим в восьмеричную цифру

Пример: переведём 1010112​ в восьмеричную систему.

Разбиваем число на группы по 3 бита справа налево:101 011

Переводим каждую группу: 1012=5
(почему 101=5, ответ прост в двоичной системе счисления 101 при переводе в восьмеричную систему получается 5)

0112=38

Ответ: 1010112=538

Перевод числа из двоичной в шестнадцатеричную (основание 16)

Принцип: Объединяем цифры в группы по 4 бита справа налево. Каждую группу переводим в шестнадцатеричную цифру.

Пример: переведём 110101112 в шестнадцатеричную систему.

Разбиваем число на группы по 4 бита: 1101 0111 Переводим каждую группу:

Переводим каждую группу:

11012=D16
01112=716

Ответ: 110101112=D716

‼️────Итоговые правила перевода:────‼️

  • В десятичную: Умножаем цифры на степени 2 и складываем.
  • В восьмеричную: Разбиваем на группы по 3 бита.
  • В шестнадцатеричную: Разбиваем на группы по 4 бита.

ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ВОСЬМИРИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГИЕ (10, 2, 16)

Перевод числа из восьмеричной в десятичную (основание 10)

Принцип: Каждая цифра восьмеричного числа заменяется на 3 двоичных бита.

Пример: переведём 2758​ в двоичную систему.

Берём каждую цифру и заменяем на 3-битное двоичное число:

28=0102
78=1112
58=1012

Объединяем:

010 111 101

Ответ: 2758=0101111012
(Можно убрать незначащие нули слева: 10111101)

Перевод числа из восьмеричной в шестнадцатеричную (основание 16)

Принцип: Сначала переводим число в двоичную систему (см. выше). Делим двоичное число на группы по 4 бита. Каждую группу переводим в шестнадцатеричную цифру.

Пример: переведём 2758​ в шестнадцатеричную систему.
Мы уже знаем, что:

2758=101111012

Разбиваем 10111101 на группы по 4 бита справа налево:

1011 1101

Переводим в шестнадцатеричные цифры:

    10112=B16
    11012=D16

    Ответ: 2758=BD16

    ‼️────Итоговые правила перевода:────‼️

    • В десятичную → Умножаем цифры на степени 8 и складываем.
    • В двоичную → Каждую цифру заменяем на 3 бита.
    • В шестнадцатеричную → Переводим в двоичную, затем группируем по 4 бита.

    ПЕРЕВОД ЧИСЛА ИЗ ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНОЙ СИСТЕМЫ В ДРУГИЕ СИСТЕМЫ (10, 2, 8)

    Перевод из шестнадцатеричной в десятичную (основание 10)

    Принцип: Каждая цифра шестнадцатеричного числа умножается на 16 в степени её позиции (считаем справа налево, начиная с нуля), а затем всё складываем.
    Пример: переведём 2F316 в десятичную систему.

    Записываем степени 16 под каждой цифрой:

    (2×162) + (F×161) + (3×160)

    Подставляем значения:

    2×162=2×256=512
    F=15, поэтому 15×161=15×16=240
    3×160=3×1=3

    Складываем:

    512+240+3=755

    Ответ: 2F316=75510

    Перевод из шестнадцатеричной в двоичную (основание 2)

    Принцип: Каждая цифра шестнадцатеричного числа заменяется на 4 двоичных бита.
    Пример: переведём 2F316​ в двоичную систему.
    Берём каждую цифру и заменяем её на 4-битное двоичное представление:

    216=00102
    F16=11112
    316=00112

    Объединяем:

    0010 1111 0011

    Ответ: 2F316=0010 1111 00112
    (Можно убрать незначащие нули слева: 1011110011)

    Перевод из шестнадцатеричной в восьмеричную (основание 8)

    Принцип: Сначала переводим число в двоичную систему (см. выше). Делим двоичное число на группы по 3 бита (справа налево). Каждую группу переводим в восьмеричную цифру.
    Пример: переведём 2F316 в восьмеричную систему.
    Мы уже знаем, что:

    2F316 = 10111100112

    Разбиваем 1011110011 на группы по 3 бита справа налево:
    1   011   110   011
    (Добавляем ноль слева, чтобы получить полные группы):
    001   011   110    011

    Переводим в восьмеричные цифры:

    0012=18
    0112=38
    1102=68
    0112=38

    Ответ: 2F316=13638

    ‼️────Итоговые правила перевода:────‼️

    • В десятичную → Умножаем цифры на степени 16 и складываем.
    • В двоичную → Каждую цифру заменяем на 4 бита.
    • В восьмеричную → Переводим в двоичную, затем группируем по 3 бита.

    🤫🤫🤫Секрет перевода чисел в разные системы счисления🤫🤫🤫
    💡 Запомни главный принцип💡

    Любое число можно сначала перевести в десятичную систему (10), а потом в любую другую (2, 8, 16).

    Почему?
    Потому что десятичная система нам привычнее, и так проще считать! Если ты сдаёшь ЕНТ, этот метод поможет тебе быстро справляться с задачами без
    ошибок.

    СистемаЦифры, которые используютсяПринцип перевода в другие
    Двоичная (2)0, 1Группируем по 3 для восьмеричной, по 4 для шестнадцатеричной
    Восьмеричная (8)0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7Сначала в двоичную (3 бита), затем в десятичную
    Десятичная (10)0–9Нам привычная, используется для промежуточного перевода
    Шестнадцатеричная (16)0–9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15)Сначала в двоичную (4 бита), затем в десятичную