Una Cifra Binaria può essere solo 0 o 1 |
Numero BinarioUn Numero Binario è costituito Cifre Binarie. |
Nel mondo dei computer “binary digit” è spesso abbreviato con la parola “bit”
Più Di Una Cifra
Così, ci sono solo due modi in cui possiamo avere una cifra binaria (“0” e “1”, o “On” e “Off”) … ma per quanto riguarda 2 o più cifre binarie?
Scriviamoli tutti, iniziando con 1 cifra (puoi testarlo tu stesso usando gli switch):
2 modi per avere una cifra … |
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… 4 modi per avere due cifre … |
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… 8 modi per avere tre cifre … |
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… e 16 modi per avere quattro cifre. |
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Here is that last list sideways:
0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
E (senza i primi 0s) abbiamo i primi 16 numeri binari:
Binario: | 0 | 1 | 10 | 11 | 100 | 101 | 110 | 111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Decimale: | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Questo è utile! Per ricordare la sequenza di numeri binari basta pensare:
In ogni fase ripetiamo tutto ciò che abbiamo finora, ma con un 1 davanti.
Ora scoprire come utilizzare binario per contare oltre 1.000 sulle dita:
Hanno anche un gioco con diversi tamburi. |
Cifre binarie … Raddoppiano!
Si noti inoltre che ogni volta che aggiungiamo un’altra cifra binaria raddoppiamo i valori possibili.
Perché raddoppiare? Perché prendiamo tutti i precedenti valori possibili e li abbiniamo con uno ” 0 “e un” 1 ” come sopra.
- Quindi solo una cifra binaria ha 2 valori possibili (0 e 1)
- Due cifre binarie hanno 4 valori possibili(0, 1, 10, 11)
- Tre hanno 8 valori possibili
- Quattro hanno 16 valori possibili
- Cinque hanno 32 valori possibili
- Sei hanno 64 valori possibili
- ecc.
Usando gli esponenti, questo può essere mostrato come:
Number of Digits |
Formula | Settings |
---|---|---|
1 | 21 | 2 |
2 | 22 | 4 |
3 | 23 | 8 |
4 | 24 | 16 |
5 | 25 | 32 |
6 | 26 | 64 |
etc… | etc… | etc… |
So, a binary number with 50 digits could have 1,125,899,906,842,624 different values.
O per dirla in altro modo, potrebbe mostrare un numero fino a 1,125,899,906,842,623 (nota: questo è uno in meno del numero totale di valori, perché uno dei valori è 0).
Scacchiera
C’è una vecchia leggenda indiana su un re che è stato sfidato a una partita a scacchi da un saggio in visita. Il re chiese ” qual è il premio se vinci?”.
Il Saggio ha detto che vorrebbe semplicemente alcuni chicchi di riso: uno sul primo quadrato, 2 sul secondo, 4 sul terzo e così via, raddoppiando su ogni quadrato. Il re fu sorpreso da questa umile richiesta.
Bene, il Saggio ha vinto, quindi quanti chicchi di riso dovrebbe ricevere?
Sul primo quadrato: 1 grano, sul secondo quadrato: 2 grani (per un totale di 3) e così via in questo modo:
Square | Grains | Total |
---|---|---|
1 | 1 | 1 |
2 | 2 | 3 |
3 | 4 | 7 |
4 | 8 | 15 |
10 | 512 | 1,027 |
20 | 524,288 | 1,048,575 |
30 | 53,6870,912 | 1,073,741,823 |
64 | ??? | ??? |
Dal 30 ° quadrato si può vedere che è già un sacco di riso! Un miliardo di chicchi di riso è di circa 25 tonnellate (1.000 grani sono circa 25g … Ho pesato un po’!)
Si noti che il totale di qualsiasi quadrato è 1 inferiore ai grani sul quadrato successivo (Esempio: il totale del quadrato 3 è 7 e il quadrato 4 ha 8 grani). Quindi il totale di tutti i quadrati è una formula: 2n−1, dove n è il numero del quadrato. Ad esempio, per il quadrato 3, il totale è 23-1 = 8-1 = 7
Così, per riempire tutti i 64 quadrati in una scacchiera avrebbe bisogno di:
264-1 = 18,446,744,073,709,551,615 grani (460 miliardi di tonnellate di riso),
molte volte più riso che in tutto il regno.
Quindi, la potenza del raddoppio binario non è nulla da prendere alla leggera (460 miliardi di tonnellate non sono leggere!)
Chicchi di riso su ogni quadrato utilizzando la notazione scientifica
i Valori sono arrotondati, in modo 53,6870,912 è mostrato come appena 5×108
il che significa che un 5, seguita da 8 zeri
(a proposito, nella legenda il saggio si rivela essere il Signore Krishna e dice al Re che egli non ha bisogno di pagare il debito in una sola volta, ma si può pagare a lui nel corso del tempo, a servire il riso di pellegrini ogni giorno fino a quando il debito è pagato.)
Esadecimale
Infine, diamo un’occhiata alla relazione speciale tra Binario ed esadecimale.
Ci sono 16 cifre esadecimali e sappiamo già che 4 cifre binarie hanno 16 valori possibili. Bene, questo è esattamente il modo in cui si relazionano tra loro: