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day07、进制转换与位运算 2019-01-02

day07、进制转换与位运算 2019-01-02

作者: 绝世小丑 | 来源:发表于2019-01-02 17:24 被阅读0次

    一、进制转换:

    *一、进制:

    1.十进制:

    基数:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
    进位:逢十进一
    位权:123 = 100 + 20 + 3 = 1 * 10 ** 2 + 2 * 10 ** 1 + 3 * 10 ** 0

    2.二进制:

    基数:0、1
    进位:逢二进一
    1100(2) = 12(10)
    位权:1100(2) = 1 * 2 ** 3 + 1 * 2 ** 2 + 0 * 2 ** 1 + 0 * 2 ** 0 = 8 + 4 = 12(10)

    3.八进制:

    基数:0、1、2、3、4、5、6、7
    进位:逢八进一
    位权:167(8) = 1 * 8 ** 2 + 6 * 8 ** 1 + 7 * 8 ** 0 = 64 + 48 + 7 = 119(10)

    4.十六进制:

    基数:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a/A(10)、b/B(11)、c/C(12)、d/D(13)、e/E(14)、f/F(50)
    进位:逢十六进一
    位权:bc0(16) = b * 16 ** 2 + c * 16 ** 1 + 0 * 16 ** 0 = 3008(10)

    *二、程序中怎么表示不同进制的数

    1.二进制:

    程序中,直接写出的数字就是 10 进制
    print(int()) -----把其它进制的数表示为十进制。

    2.二进制:

    0b/B + 二进制数
    例如:num = 0b1001
    print(bin(80)) -----把 80 这个十进制数以二进制表示出来。
    print(bin(oct(4567))) -----把 4567 这个八进制数以二进制表示出来。
    print(bin()) -----把其它进制的数表示为二进制。

    3.八进制:

    0o/O + 八进制数
    例如:num = 0o0567
    print(oct()) -----把其它进制的数表示为八进制。

    4.十六进制:

    0x/X + 十六进制数
    例如:num = 0x0def
    print(hex()) -----把其它进制的数表示为十六进制。

    二、位运算

    *一、正、负数的原、反、补码

    计算机存储数据只能存储数字数据,而且存的是数字的补码。
    计算机对数据进行运算的时候,是用补码运算的。将数据从计算机里读出来时看到的是原码。

    1.原码:

    符号位 + 真值
    说明:
    符号位为最高位,用 0 表示数字为正数,用 1 表示数字为负数。
    真值:去掉正负,数字对应的二进制。
    100 的原码:01100100
    -100 的原码:11100100

    2.反码:

    正数的原码、反码、补码一样,
    负数的反码:原码除开符号位,真值的 0 变成 1 ,1 变成 0 (真值取反)。
    100 的反码:01100100
    -100 的反码:10011011

    3.补码:

    正数的原码、反码、补码一样,
    负数的补码:反码加一。
    100 的补码:01100100
    -100 的补码:10011100

    练习:-50 的原、反、补码
    原码:10110010
    反码:11001101
    补码:11001110

    4.为什么计算机要存补码?

    因为计算机中只有加法器,没有减法器。
    2 - 3 --> 2 + (-3) = 1
    2 的原码:010
    -3 的原码:111
    2 - 3 = 010 + 111 = 001
    -3 的补码:101
    2 - 3 = 010 + 101 = 111(补码) = 110(反码) = 101(原码) = -1

    *二、位运算(补码): &(按位与运算)、|(按位或运算)、~(按位取反运算)、^(按位异或运算)、>>(按位右移)、<<(按位左移)

    数字1 & 数字2 -----位上的数都为 1 ,结果就为 1 ,否则为 0 。
    和 1 与,可以保留这个位上的数(用来判断奇偶性等);和 0 与,可以置零。

    数字1 | 数字2 -----位上的数有 1 ,结果就为 1 ,否则为 0 。
    (和 1 或,可以置 1 )

    数字1 ~ -----位上的数字取反
    取反可以用于加密。
    取反两次等于它本身。

    数字1 ^ 数字2 -----位上的数相同,结果就为 0 ,否则为 1 。
    可以判断两个数是否相等,结果为 0 就相等,为其它数就不相等。
    异或也可以用于加密。
    3 ^ 2 = 1
    1 ^ 2 = 3
    2 就为秘钥。

    数字1 << N -----数字1左移 N 位,相当于 数字1 * 2 ** N
    数字1 >> N -----数字1右移 N 位,相当于 数字1 // 2 ** N
    应用:快速的进行乘以或除以 2 的 N 次方。

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