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輸入計算

數學公式

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結果

Converted Value (base 10)
10
from base 2
對應的十進位(base 10)數值 10
來源進位 2
目標進位 10

什麼是進位轉換計算機?

這個工具可以把一個數值從某種位值記數系統轉換成另一種——在二進位(base 2)、八進位(base 8)、十進位(base 10)與十六進位(base 16)之間自由換算。它在電腦科學、數位電子與程式設計中應用非常廣泛,因為同一個數值在不同情境下往往會以不同的進位方式來表示。

如何使用

輸入你想轉換的數值,在「來源進位」中選擇這個數值目前所使用的進位,再到「目標進位」中選擇你想轉換成的進位。計算機會顯示換算後的結果,同時也會列出對應的十進位(base 10)數值,方便你核對換算是否正確。

公式說明

任何一個數值,都等於每一位數字乘以「進位的位置次方」之後再加總:

$$\text{Result}_{(\text{To base})} = \left( \sum_{i=0}^{k-1} d_i \cdot \text{From base}^{\,i} \right)_{(\text{To base})}$$

位置由右往左從 0 開始計算。若要反向換算,計算機會把十進位數值不斷除以目標進位,並記下每一次的餘數;把這些餘數由最後一個讀回第一個,就得到該數在新進位下的各個位數。

位值記數法示意圖:各數字乘以基數的冪後相加
每個數字乘以基數的位次冪,再求和。

範例演練

把二進位 1010 轉成十進位:

$$1\cdot 2^3 + 0\cdot 2^2 + 1\cdot 2^1 + 0\cdot 2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10$$

再把十進位 255 轉成十六進位:\(255 \div 16 = 15\) 餘 15(F),\(15 \div 16 = 0\) 餘 15(F),因此結果為 FF

一個數字以二進制、八進制、十進制和十六進制表示
同一數值以四種常見進制表示。

跨基數的常見值

下表顯示相同數值以四種常見進位制表示:二進制(2進制)、八進制(8進制)、十進制(10進制)和十六進制(16進制)。小連續值(0–16)對學習各進位制如何計數很有用,而二的冪次和位元組邊界(32、64、128、255、256)在計算中不斷出現,因為記憶體和暫存器是以位元組組織的。

十進制(10進制) 二進制(2進制) 八進制(8進制) 十六進制(16進制)
0 0 0 0
1 1 1 1
2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
16 10000 20 10
32 100000 40 20
64 1000000 100 40
128 10000000 200 80
255 11111111 377 FF
256 100000000 400 100

注意一個十六進制數字恰好對應四個二進制數字(半位元組),所以 255 適應兩個十六進制數字(FF)和八個二進制數字,即單個位元組的大小。

數值系統中的關鍵術語

基數(基底)
位置記數系統使用的不同數字符號的數量,以及每個連續位的乘以值。10 進制使用十個符號(0–9);2 進制使用兩個(0–1)。術語基數基底可互換使用。
二進制(2進制)
只使用數字 0 和 1 的數值系統。每一位表示 2 的一個冪次。二進制是數位電子產品的原生語言,因為電路容易表示兩種狀態(關閉/開啟)。
八進制(8進制)
使用數字 0–7 的數值系統,其中每一位是 8 的冪次。一個八進制數字整齊地映射到三個二進制數字,在歷史上這使它成為二進制的精簡速記法。
十進制(10進制)
使用數字 0–9 的日常記數系統,每一位是 10 的冪次。它是人類算術的預設基數。
十六進制(16進制)
使用數字 0–9 和字母 A–F(表示 10–15)的數值系統,每一位是 16 的冪次。一個十六進制數字恰好等於四個二進制數字,使十六進制成為編寫位元組值的精簡方法。
數字
數字中的單個符號。允許的數字取決於基數——例如,16 進制允許數字符號 0–9 和 A–F。
位置記數法
一個系統,其中數字的值取決於其位置。數字的值是每個數字乘以基數的位數次冪的總和,例如 \(101_2 = 1\cdot2^2 + 0\cdot2^1 + 1\cdot2^0 = 5\)。
最高有效位(MSD)
數字的最左邊數位——最高值位置中的那一位,對總和的貢獻最大。
最低有效位(LSD)
數字的最右邊數位——最低值位置中的那一位(個位),貢獻最小的量。
半位元組
四個二進制位的組合。半位元組可以保存值 0–15,並對應恰好一個十六進制數字。
位元組
八位的組合(兩個半位元組),能表示 256 個不同的值(0–255,或十六進制中的 00–FF)。位元組是數位儲存的標準單位。

常見問題

十六進位中的英文字母也能處理嗎?可以——十六進位以 A–F 代表 10–15,輸入時不分大小寫。

可以轉換負數嗎?可以,只要在數值前加上負號(減號),轉換後仍會保留正負號。

如果輸入無效會怎樣?如果某個數字不屬於所選來源進位允許的範圍(例如在二進位中輸入「9」),結果會顯示「無效的輸入」。

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