1.1.3. Hệ đếm và biểu diễn số trong hệ đếm: 1.1.3.1. Hệ đếm
Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và qui tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và xác định các giá trị các số. Mỗi hệ đếm có một số ký số hữu hạn. Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số (base hay radix), ký hiệu là b.
Trong ngành toán - tin học hiện nay phổ biến 4 hệ đếm như sau:
Hệ đếm
|
Cơ số
| Ký số và trị tuyệt đối |
Hệ nhị phân
Hệ bát phân
Hệ thập phân
Hệ thập lục phân
|
2
8
10
16
|
0, 1
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
|
Hệ đếm phổ biến hiện nay là hệ đếm thập phân.
1.1.3.2. Biểu diễn số trong các hệ đếm
* Hệ đếm thập phân (decimal system)
Hệ đếm thập phân hay hệ đếm cơ số 10 là một trong những phát minh của người Ả rập cổ, bao gồm 10 ký số theo ký hiệu sau:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Qui tắc tính giá trị của hệ đếm này là mỗi đơn vị ở một hàng bất kỳ có giá trị bằng 10 đơn vị của hàng kế cận bên phải. Ở đây b = 10. Bất kỳ số nguyên dương trong hệ thập phân có thể thể hiện như là một tổng các chuỗi các ký số thập phân nhân cho 10 lũy thừa, trong đó số mũ lũy thừa được tăng thêm 1 đơn vị kể từ số mũ lũy thừa phía bên phải nó. Số mũ lũy thừa của hàng đơn vị trong hệ thập phân là 0.
Ví dụ 1.1: Số 2105 có thể được thể hiện như sau:
2165 = 2 x 103 + 1 x 102 + 6 x 101 + 5 x 100
= 2 x 1000 + 1 x 100 + 6 x 10 + 5 x 1
Thể hiện như trên gọi là ký hiệu mở rộng của số nguyên vì:
2165 = 2000+100 +60+5
Như vậy, trong số 2165: ký số 5 trong số nguyên đại diện cho giá trị 5 đơn vị (1s), ký số 6 đại diện cho giá trị 6 chục (10s), ký số 1 đại diện cho giá trị 1 trăm (100s) và ký số 2 đại diện cho giá trị 2 nghìn (1000s). Nghĩa là, số lũy thừa của 10 tăng dần 1 đơn vị từ trái sang phải tương ứng với vị trí ký hiệu số,
100 = 1 101 = 10 102 = 100 103 = 1000 104 = 10000 ...
Mỗi ký số ở thứ tự khác nhau trong số sẽ có giá trị khác nhau, ta gọi là giá trị vị trí (place value).
Phần phân số trong hệ thập phân sau dấu chấm phân cách (theo qui ước của Mỹ) thể hiện trong ký hiệu mở rộng bởi 10 lũy thừa âm tính từ phải sang trái kể từ dấu chấm phân cách:
Ví dụ 1.2: 2165.37 = 2 x 103 + 1 x 102 + 6 x 101 + 5 x 100 + 3 x 10-1+ 7 x 10-2
= 2 x 1000 + 1 x 100 + 6 x 10 + 5 x 1 +3 x + 7 x
= 2000 + 100 + 60 + 5 + +
Tổng quát, hệ đếm cơ số b (b≥2, b là số nguyên dương) mang tính chất sau
· Có b ký số để thể hiện giá trị số. Ký số nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là b-1.
· Giá trị vị trí thứ n trong một số của hệ đếm bằng cơ số b lũy thừa n : b
Số N(b) trong hệ đếm cơ số (b) thể hiện :
N(b)= anan-1an-2 ...a1a0a-1a-2 ...a-m
trong đó, số N(b) có n+1 ký số ở phần nguyên và m ký số ở phần thập phân, sẽ có giá trị là :
N(b)= an x bn + an-1x bn-1 + an-2x bn-2 ...a1 x b1 + a0 x b0 + a-1 x b-1 + a-2 x b-2 ...a-m x b-m
Hay: N(b)=
* Hệ đếm nhị phân (binary number system)
Với b=2, chúng ta có hệ đếm nhị phân. Ðây là hệ đếm đơn giản nhất với 2 chữ số là 0 và 1. Mỗi chữ số nhị phân gọi là BIT (viết tắt từ chữ BInary digiT). Hệ nhị phân tương ứng với 2 trạng thái của các linh kiện điện tử trong máy tính chỉ có: đóng (có điện hay có dòng điện đi qua) ký hiệu là 1 và tắt (không có điện hay không có dòng điện đi qua) ký hiệu là 0. Vì hệ nhị phân chỉ có 2 trị số là 0 và 1, nên khi muốn diễn tả một số lớn hơn, hoặc các ký tự phức tạp hơn thì cần kết hợp nhiều bit với nhau.
Ta có thể chuyển đổi hệ nhị phân theo hệ thập phân quen thuộc.
Ví dụ 1.3: Số 1110101 (2) sẽ tương đương với giá trị thập phân là: 117
-
Số nhị phân
|
1
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
Vị trí
|
6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
0
|
Trị vị trí
|
26
|
25
|
24
|
23
|
22
|
21
|
20
|
Hệ 10 là
|
64
|
32
|
16
|
8
|
4
|
2
|
1
|
Như vậy: 1110101(2) = 1x64 + 1x32 + 1x 16 + 0x8 + 1x4 + 0x2 + 1x1 = 117(10)
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |