Нега-позиционная система счисления

Материал из ТолВИКИ
Перейти к: навигация, поиск

Скомпоновал статью: Наумов В.

Содержание

Основные сведения

Н́ега-позици́онная сист́ема счисл́ения — это позиционная система счисления с отрицательным основанием. Особенностью таких систем является отсутствие знака перед отрицательными числами и, следовательно, отсутствие правил знаков. Всякое число любой из нега-позиционных систем, отличное от 0, с нечётным числом цифр — положительно, а с чётным числом цифр — отрицательно. Часто число в нега-позиционной системе требует для записи на одну цифру больше, чем то же число в системе с положительным основанием. Арифметика над нега-позиционными числами существенно проще из-за отсутствия записи «отрицательных» чисел, что хорошо отражается на машинной реализации и позволяет ускорить вычислительные процессы. Обычно название нега-позиционной системы состоит из префикса нега- и названия соответствующей системы счисления с положительным основанием; например, нега-десятичная (b = —10), нега-троичная (b = —3), нега-двоичная (b = —2) и другие.


История

Нега-позиционные системы счисления были впервые предложены Витторио Грюнвальдом в его работе «Giornale di Matematiche di Battaglini», опубликованной в 1885 году. Грюнвальд описал алгоритмы сложения, вычитания, умножения, деления, вычисления корня, проверки делимости и преобразования систем счисления.


Представление в разных системах

Представления чисел от -12 до 12 в различных системах счисления:

Десятичное Нега-десятичное Двоичное Нега-двоичное Троичное Нега-троичное
-12 28 -1100 110100 -110 1210
-11 29 -1011 110101 -102 1211
-10 10 -1010 1010 -101 1212
-9 11 -1001 1011 -100 1200
-8 12 -1000 1000 -22 1201
-7 13 -111 1001 -21 1202
-6 14 -110 1110 -20 20
-5 15 -101 1111 -12 21
-4 16 -100 1100 -11 22
-3 17 -11 1101 -10 10
-2 18 -10 10 -2 11
-1 19 -1 11 -1 12
0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1
2 2 10 110 2 2
3 3 11 111 10 120
4 4 100 100 11 121
5 5 101 101 12 122
6 6 110 11010 20 110
7 7 111 11011 21 111
8 8 1000 11000 22 112
9 9 1001 11001 100 100
10 190 1010 11110 101 101
11 191 1011 11111 102 102
12 192 1100 11100 110 220

Перевод в нега-позиционные системы

Нега-позиционное представление числа может быть получено последовательными делениями с остатком исходного числа на b = − r (то есть на основание нега-позиционной системы) и записью подряд остатков начиная с последнего. Заметим, что если a / b = c, с остатком d, то bc + d = a. Пример перевода в нега-троичную систему:

\begin{align}
 146 & ~/~ -3 = & -48, & ~~~d = 2 \\
 -48 & ~/~ -3 = &  16, & ~~~d = 0 \\
  16 & ~/~ -3 = &  -5, & ~~~d = 1 \\
  -5 & ~/~ -3 = &   2, & ~~~d = 1 \\
   2 & ~/~ -3 = &   0, & ~~~d = 2 \\
\end{align}

Следовательно, нега-троичным представлением числа 146(10) является 21102(-3).

Проверка знаний

тест по теме нега-позиционная система счисления

Использованные ресурсы

Википедия

Virtual laboratory wiki

Личные инструменты
наши друзья
http://аудиохрестоматия.рф/