1.概念
首先我们得知道进制的概念。所谓的进制,也叫做进位计数制,这是人为定义的带进位的计数方法。当然也有不带进位的计数方法,比如原始的结绳计数法,唱票时常用的“正”字计数法等。
任何一种进制,每一位上的数在运算时都是满X进一位。比如十进制是逢十进一,十六进制是逢十六进一,二进制就是逢二进一,以此类推,X进制就是逢X进1位。以我们最熟悉的十进制为例,每逢十进一,当数为19时,下一位数的尾数便满足该进制的最大数,于是下一位末位清零,前置位+1,变成20。
2.分类
在计算机中,目前常用的进制有如下几种:
●十进制;
●二进制;
●八进制;
●十六进制
因为在计算机的底层只能处理二进制格式的数据,也就是0和1,其他的文字、数字、字符等信息都要转换成二进制的格式,计算机的底层才能识别处理。所以作为一个程序员,二进制是我们必须要理解和掌握的哦。
3. 二进制
作为一个程序员,必须要掌握的进制就是二进制了,其实我们只需要参考十进制就可以很容易理解进制的问题了。所谓的二进制,里面只有0和1,且满二进一,所以在二进制里是看不到>=2的数的。比如二进制的前10位数分别是0、1、10、11、100、101、110、111、1000、1001。
4. 八进制
八进制中有07共8个数字,但没有8哦,其规则是满八进一,所以7的下一位数不是8,而是10。17的下一位数不是18,而是20。比如八进制的前10位数分别是0、1、2、3、4、5、6、7、10、11......
5. 十六进制
十六进制中有0F共16个数字,同样没有16,其规则是满十六进一。在十六进制中,这16个数字分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。即9的下一位不是10,而是A,10这个数只是十进制的衍生物,这一点大家要注意!
同理,在十六进制中,19的下一位不是20,而是1A,1F的下一位才是20;99的下一位是9A,FF的下一位才是100。
6. 原码、反码与补码
6.1 原码
对一个正整数来说,所谓的原码,就是指一个整数对应的二进制,比如整数10的原码就是00001010。所以原码就是一个正整数原本对应的二进制形式。但负数的原码和正数却不一样,负数的原码要将正数原码的符号位(最高位)改为1,比如-10的原码就是10001010。
6.2 反码
正数的反码就是其原码,即正数的原码和反码完全相同。而负数的反码则是将原码中除符号位以外的所有位(数值位)都取反,即 0 变成 1,1 变成 0。如10的原码和反码都是00001010,而-10的原码是10001010,反码则是11110101。
6.3 补码
正数的补码就是其原码,所以正数的原码、反码、补码都相同。而负数的补码是其反码加1,-10的原码是10001010,反码则是11110101,补码则是11110110。我们可以认为,补码是在反码的基础上打了一个补丁,进行了一点修正,所以叫做“补码”。
所以原码、反码、补码的概念只对负数有实际意义,对于正数来说,原码、反码、补码其实都是一样的,如下图所示:
7.作用
在Java中,进制转换可以用来在不同的进制之间转换数字。以下是一些进制转换的应用:
1.二进制和十六进制是计算机中常用的数字表示方法。转换为这些进制可以方便地表示和处理二进制和十六进制数据。
2.进制转换也是密码学中的重要概念。例如,在加密和解密过程中,需要将数字转换为不同的进制,以实现安全传输和存储。
3.在算法和数据结构中,进制转换也很常见。例如,将一个数字转换为二进制可以方便地实现位运算,这在许多算法中都有用。
4.进制转换还可以用于显示数字。例如,在编写计算机程序时,需要将数字转换为字符串,并以不同的进制进行显示。
5.进制转换是计算机科学的基础知识之一,对于理解计算机的工作原理也是很有帮助的。