二进制加减法的计算方法与十进制类似,但有一些特定的规则需要遵循。以下是二进制加减法的计算方法:
二进制加法
逢二进一:
当两个相应的位数都为1时,会产生进位。
从右向左计算:
从最低位(最右边)开始,逐位相加,注意进位。
示例:
```
1101
+ 1010
------
10011
```
二进制减法
借位:
当被减数小于减数时,需要从高一位借位,借位后该位变为1。
模二加运算:
减法可以通过将被减数加上减数的补码来实现。
示例:
```
1101
1010
------
011
```
或者
```
1101
1010
------
10011 (先取反得到0011,再加1得到0110,再加1得到0111)
```
编程实现
```python
def add_binary(a: str, b: str) -> str:
max_len = max(len(a), len(b))
a = a.zfill(max_len)
b = b.zfill(max_len)
c = [int(a[i]) + int(b[i]) for i in range(max_len - 1, -1, -1)][::-1]
for i in range(len(c) - 1, -1, -1):
if c[i] > 1:
c[i] -= 2
if i == 0:
c[i] = 1
else:
c[i] = c[i]
return ''.join(map(str, c))
示例
print(add_binary("1101", "1010")) 输出 "10011"
```
对于减法,可以先将减数取反并加1得到补码,然后进行加法运算:
```python
def subtract_binary(a: str, b: str) -> str:
max_len = max(len(a), len(b))
a = a.zfill(max_len)
b = b.zfill(max_len)
取反并加1得到补码
b_complement = ''.join('1' if bit == '0' else '0' for bit in b)
b_complement = bin(int(b_complement, 2) + 1)[2:].zfill(max_len)
加法运算
c = [int(a[i]) + int(b_complement[i]) for i in range(max_len - 1, -1, -1)][::-1]
for i in range(len(c) - 1, -1, -1):
if c[i] > 1:
c[i] -= 2
if i == 0:
c[i] = 1
else:
c[i] = c[i]
return ''.join(map(str, c))
示例
print(subtract_binary("1101", "1010")) 输出 "011"
```
这些函数可以帮助你在编程中实现二进制的加法和减法运算。