Cifre binarie

Una Cifra Binaria può essere solo 0 o 1

Numero Binario

Un 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 …

… 4 modi per avere due cifre …
0 0 00
1 01
1 0 10
1 11
… 8 modi per avere tre cifre …
0 0 0 000
1 001
1 0 010
1 011
1 0 0 100
1 101
1 0 110
1 111
… e 16 modi per avere quattro cifre.
0 0 0 0 0000
1 0001
1 0 0010
1 0011
1 0 0 0100
1 0101
1 0 0110
1 0111
1 0 0 0 1000
1 1001
1 0 1010
1 1011
1 0 0 1100
1 1101
1 0 1110
1 1111

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:

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