2進数と10進数

chotdekiru/cs-binary-2-baseデータの表し方 - 0と1の世界14コンピュータサイエンス

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データの表し方 - 0と1の世界

2進数と10進数

〜コンピュータの数え方〜 0と1だけで数を表すしくみ

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データの表し方 - 0と1の世界

今日のゴール

このレッスンを終えると、こう言えるようになります。

  • コンピュータは0と1だけで数えている
  • 2進数と10進数を行き来できる
  • 16進数が便利な理由がわかる
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データの表し方 - 0と1の世界

普段使う10進数のしくみ

私たちは0から9の10個の数字で数を表しています。

  • 9の次は桁が増えて10になる
  • 右から1の位、10の位、100の位
  • 位が左へ進むと10倍になる
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データの表し方 - 0と1の世界

なぜコンピュータは2進数?

コンピュータの中身は電気のスイッチだからです。

  • 電気はオン(1)とオフ(0)の2状態
  • 2状態なら間違えにくく作りやすい
  • だから数も0と1だけで表す
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データの表し方 - 0と1の世界

2進数のしくみ(0と1だけ)

使える数字が0と1の2個しかない数え方です。

  • 1の次はもう桁が増えて10になる
  • 10進数の2を「10」と書く
  • 位が左へ進むと2倍になる
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データの表し方 - 0と1の世界

桁の重み(1, 2, 4, 8 ...)

2進数は左の位へ進むごとに重みが2倍になります。

10進数での重み
計算

1の位

1

1

2の位

2

1×2

3の位

4

2×2

4の位

8

4×2

6
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データの表し方 - 0と1の世界

2進数 → 10進数の変換

例として2進数の「1011」を10進数になおしてみます。

各桁の重みを書く
1の桁だけ拾う
8と2と1を足す
答えは11
7
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データの表し方 - 0と1の世界

10進数 → 2進数の変換

例として10進数の「13」を2進数になおしてみます。

13を2で割る
余りをメモする
商をまた2で割る
余りを下から読む
答えは1101
8
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データの表し方 - 0と1の世界

16進数の登場(なぜ便利か)

2進数は桁が長くなりすぎるので、短く書く工夫が16進数です。

  • 0〜9のあとA〜Fまで使う
  • 16でひとつ桁が増える
  • 2進数4桁を1文字で書ける
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データの表し方 - 0と1の世界

2進・10進・16進の対応表

3つの数え方を並べると関係がよく見えます。

10進数
2進数
16進数

ゼロ

0

0000

0

5

0101

5

じゅう

10

1010

A

じゅうご

15

1111

F

10
10
データの表し方 - 0と1の世界

ビットとの関係(復習)

2進数の1桁が、前回学んだ情報の最小単位です。

ビット(bit)

2進数の1桁ぶん、つまり0か1のどちらかを表す情報の最小単位。

2進数の桁数 = ビット数

4ビットで16通りを表せる

8ビット集めると1バイト

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データの表し方 - 0と1の世界

練習問題

ここまでの理解を、かんたんに確かめてみましょう。

  • Q1. 2進数の101は10進数でいくつ?
  • Q2. 10進数の6を2進数にすると?
  • Q3. 2進数の1111は16進数で何?
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データの表し方 - 0と1の世界

つまずきポイント整理

ここを押さえると、変換でつまずきにくくなります。

間違えやすい

  • 2進数の10を「じゅう」と読む
  • 桁の重みを10倍で数える
  • 余りを上から順に読む

正しくは

  • 2進数の10は10進数の2
  • 重みは2倍ずつ増える
  • 余りは下から順に読む
13
13
"

10進数も2進数も、考え方は「位ごとの重みを足す」だけ。 コンピュータは0と1で数え、人は16進数で短く読む。同じ数を別の言葉で言いかえているのです。

データの表し方 第2回 — 2進数と10進数

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