進位制

進位制(carry system[1][2])又稱進制[3][4]、進位系統[5],是一種記數制度、系統或方法;利用這種「記數法」,可以使用有限種的「數字符號」來表示所有的數值。進位(carry)則是傳送進位數之動作或過程[6]。
進位制,「進」表示在一個位值的數字達到基數後,將其重設為零並使高一位(位值)的數字加一。「位」代表位值(place value)。
進位制的其他名稱:位置記法[7](positional notation)、數字命位法[8]、定位記法、進位記數法、位值記數法(place-value notation)、位置數值系統(positional numeral system)。
一種進位制中可以使用的數字符號的數目,稱為這種進位制的基數或底數。若一個進位制的基數為 ,即可稱之為 進位制,簡稱 進制。現在最常用的進位制是十進制,這種進位制通常使用10個阿拉伯數字(即 0-9 )進行記數。[9]
我們可以用不同的進位制來表示同一個數。比如:十進數57(10),可以用二進制表示為111001(2),也可以用五進制表示為212(5),同時也可以用八進制表示為71(8),可用十二進制表示為49(12),亦可用十六進制表示為39(16),它們所代表的數值都是一樣的。
在10進制中有10個數字(0 - 9),比如:
- .
在16進制中有16個數字(0–9 和 A–F),比如:
- (16進制中A代表10,B代表11,C代表12,D代表13,E代表14,F代表15)
一般說來,進制有個數字,如果是其中四個數字,那麼就有
- (注意, 表示一個數字序列, 而不是數字的相乘)
常見進位制及其用途
[編輯]底/基數 | 名稱 | 描述 |
---|---|---|
10 | 十進制 | 世界上最常見的算術運算位進制系統,它是2和5的乘積,用於大多數機械計數器。其十位數字為 「0-9」。 |
12 | 十二進制 | 因為有多個因數如2,3,4和6的易於整除性,它傳統上用以表示數量和總數,如一打即為十二個單位。十二位數字為「0-9」,接着是「A」和「B」。 |
20 | 二十進制 | 因為有多個因數如2,4,5和10的易於整除性,在幾種傳統文化中的數字系統,仍然被用於計數。二十位數字為「0-9」,接着是「A-J」。 |
26 | 二十六進制、對射二十六進制 | 這是一種使用26個拉丁字母來表示數的方法,Excel表格的列編號使用對射二十六進制[10]。在普通二十六進制中,二十六位數碼為「O-Z」,把O提前代表0,按照O、A、B……的順序排列(O表示0、A表示1、B表示2……Z表示25、AO代表26、AA代表27……);而在對射二十六進制中,二十六位數碼為「A-Z」,A代表1、B代表2……Z代表26、AA代表27、AB代表28……,沒辦法表示0。所有英語單詞(不區分大小寫)都可以按照對射二十六進制轉十進制的方法轉換為自然數。 |
14 | 十四進制 | 用於撲克牌中,並可能用於某些小說中外星人的進制系統。十四位數字為「0-9」,接着是「A-D」。 |
2 | 二進制 | 幾乎所有的電子計算機內部都使用二進位制,分別為「0」和「1」表示「關」和「開」。用於大多數電子計數器。 |
3 | 三進制 | 某些計算機中可能採用三進制而不是二進制[11](如Сетунь)。理論上這比二進制更高效。三位數字分別爲0、1、2,或者爲T、0、1(平衡三進制)。 |
16 | 十六進制 | 經常用於計算機領域,2到4次冪。十六位數字為「0-9」,接着是「A-F」。 |
8 | 八進制 | 偶爾用於計算機領域,2到3次冪。並可能用於某些小說中外星人的進制系統。八位數字為「0-7」。 |
60 | 六十進制 | 起源於古代蘇美爾並傳給巴比倫人。六十成為3,4和5的乘積。今天用作現代圓形坐標系(度,分,秒)和時間測量(小時,分鐘和秒)的基礎。 |
八進位制和十六進位制系統通常用於電腦領域,因為它們可方便當作二進位制的簡寫。十六進位制數碼對應於四位二進位制數碼的序列,因為十六是二的四次方; 例如,十六進位制 7816 是二進制 11110002。八進位制數和二進位制的數碼序列之間也有類似關係,因為八是二的立方。底數通常是自然數。 然而,其它位進制系統也是可能的。黃金比率底數(其底為非整數代 數)和負底數(其底為負數)。
參考文獻
[編輯]- ^ Jun Wu. The Beauty of Mathematics in Computer Science. CRC Press. 2018: 7. ISBN 9781351689120.
- ^ 張勁燕. 電子電機工程英漢對照詞典. 五南圖書出版股份有限公司. 2007: 360. ISBN 9789571145495.
- ^ 二進制. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 二进制. 術語在線. 全國科學技術名詞審定委員會. (簡體中文)
- ^ 進位系統. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 進位. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 位置记法位. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 數字命位法. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 張彥;梁清華. 浅谈进位制. 《中學數學雜誌》2008年第12期. [2012-12-29]. (原始內容存檔於2014-07-14).
- ^ 雙射記數, 2023-11-27 [2025-02-24] (中文)
- ^ 三進位電腦, 2022-11-09 [2025-02-23] (中文)
- O'Connor, John; Robertson, Edmund. Babylonian Numerals. December 2000 [21 August 2010]. (原始內容存檔於2014-09-11).
- Kadvany, John. Positional Value and Linguistic Recursion. Journal of Indian Philosophy. December 2007.
- Knuth, Donald. The art of Computer Programming 2. Addison-Wesley. 1997: 195–213. ISBN 0-201-89684-2.
- Ifrah, George. The Universal History of Numbers: From Prehistory to the Invention of the Computer. Wiley. 2000. ISBN 0-471-37568-3.
- Kroeber, Alfred. Handbook of the Indians of California. Courier Dover Publications. 1976: 176 [1925] [2014-07-17]. ISBN 9780486233680. (原始內容存檔於2016-05-05).
參見
[編輯]外部連結
[編輯]- 進位轉換器(網頁版) (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- Accurate Base Conversion
- The Development of Hindu Arabic and Traditional Chinese Arithmetics
- Implementation of Base Conversion (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) at cut-the-knot
- Learn to count other bases on your fingers (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
- From one to another number system (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)