Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Системы счисления

287 байт добавлено, 19:43, 4 сентября 2022
м
rollbackEdits.php mass rollback
==Позиционные системы счисления==
В '''позиционных системах счисления ''' (англ. ''positional numeral systems'') один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен.
Под позиционной системой счисления обычно понимается ''b''-ричная ичная система счисления, которая определяется [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B5_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE целым числом] <tex>b>1</tex>, называемым основанием системы счисления.
===Запись числа в ''b''-ичной системе счисления===
Целое число ''x'' в ''b''-ичной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа ''b'':
: <tex>x = \sum_sum\limits_{k=0}^{n-1} a_k b^k</tex>, где <tex>a_k</tex> — это целые числа, называемые '''цифрами''', удовлетворяющие неравенству <tex>0 \leq leqslant a_k \leq leqslant (b-1)</tex>.
Каждая степень <tex>b^k</tex> в такой записи называется весовым коэффициентом разряда. Старшинство разрядов и соответствующих им цифр определяется значением показателя <tex>k</tex> (номером разряда). Обычно для ненулевого числа <tex>x</tex> требуют, чтобы старшая цифра <tex>a_{n-1}</tex> в ''b''-ичном представлении <tex>x</tex> была также ненулевой.
Наиболее употребляемыми в настоящее время позиционными системами являются:
* <tex>1 </tex> — единичная (как позиционная может и не рассматриваться; счёт на пальцах, зарубки, узелки «на память» и др.);* <tex>2 </tex> — двоичная (в дискретной математике, информатике, программировании);* <tex>8 </tex> — восьмеричная;* <tex>10 </tex> — десятичная (используется повсеместно);* <tex>12 </tex> — двенадцатеричная (счёт дюжинами);* <tex>16 </tex> — шестнадцатеричная (используется в программировании, информатике).
==Смешанные системы счисления==
'''Смешанная система счисления''' (англ. ''mixed radix numeral systems'') является обобщением <tex>b</tex>-ичной системы счисления и также зачастую относится к позиционным системам счисления. Основанием смешанной системы счисления является возрастающая последовательность чисел <tex>\{b_k\}_{k=0}^{\infty}</tex> и каждое число <tex>x</tex> представляется как линейная комбинация:
: <tex>x = \sum_sum\limits_{k=0}^{n-1} a_{k}b_k</tex>, где на коэффициенты <tex>a_{k}</tex> (называемые как и прежде ''цифрами'') накладываются некоторые ограничения.
Записью числа <tex>x</tex> в смешанной системе счисления называется перечисление его цифр в порядке уменьшения индекса <tex>k</tex>, начиная с первого ненулевого.
В зависимости от вида <tex>b_k</tex> как функции от ''<tex>k'' </tex> смешанные системы счисления могут быть степенными, показательными и т. п. Когда <tex>b_k=b^k</tex> для некоторого <tex>b</tex>, показательная смешанная система счисления совпадает с <tex>b</tex>-ичной системой счисления.
Наиболее известным примером смешанной системы счисления являются представление времени в виде количества суток, часов, минут и секунд. При этом величина ''<tex>d </tex> дней , <tex>h </tex> часов , <tex>m </tex> минут , <tex>s </tex> секунд'' соответствует значению <tex>d\cdot 24\cdot 60\cdot 60 + h\cdot 60\cdot 60 + m\cdot 60 + s \ </tex><tex>\ </tex> секунд.
==Фибоначчиева система счисления==
{{Определение
|definition=
последовательность Последовательность чисел Фибоначчи <tex>\left\{F_n\right\}</tex> задается линейным рекуррентным соотношением:
: <tex>F_0 = 0,\qquad F_1 = 1,\qquad F_{n+1} = F_n + F_{n-1}, \quad n\in\mathbb{N}.</tex>
}}
'''Фибоначчиева система счисления''' основывается на [https://en.wikipedia.org/wiki/Fibonacci_number числах Фибоначчи].
: <tex>x = \sum_sum\limits_{k=0}^n f_k F_k</tex>, где <tex>F_k</tex> — числа Фибоначчи, <tex>f_k\in\{0,1\}</tex>, при этом в записи <tex>f_nf_{n-1}\dots ldots f_0</tex> не встречается две единицы подряд.
Таким образом, любое неотрицательное целое число <tex>a = 0,\ 1,\ 2,\dotsldots </tex> можно единственным образом представить через последовательность битов …ε<sub>k</sub>…ε<sub>4</sub>ε<sub>3</sub>ε<sub>2</sub>: <tex>a = \sum_k sum\limits_k \varepsilon_k F_k,\ \varepsilon_k = \in\{0,1\}</tex>, причём последовательность {ε<sub>k</sub>} содержит лишь конечное число единиц, и не имеет пар соседних единиц: <tex>\forall k \ge geqslant 2: (\varepsilon_k=1) \Rightarrow (\varepsilon_{k+1}=0)</tex>.
За исключением последнего свойства, данное представление аналогично двоичной системе счисления.
==Теорема Цекендорфа (англ. ''Zeckendorf's theorem'')==
{{Теорема
|id=th1
|author=Цекендорф
|statement=
Любое неотрицательное целое число представимо в виде суммы некоторого набора чисел Фибоначчи, не содержащего пары соседних чисел Фибоначчи. Причём представление такое единственно.
|proof=
Доказательство существования легко провести по индукции. Любое целое число <tex>a \ge geqslant 1</tex> попадёт в промежуток между двумя соседними числами Фибоначчи, то есть для некоторого <tex>n\ge geqslant 2</tex> верно неравенство: <tex>F_n \le leqslant a < F_{n+1}</tex>. Таким образом, <tex>a = F_n + a'</tex>, где <tex>a'=a-F_n\ <\ F_{n-1}</tex>, так что разложение числа <tex>a'</tex> уже не будет содержать слагаемого <tex>F_{n-1}</tex>.
}}
 
== Источники информации ==
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/ Системы счисления]
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/ Фибоначчиева система счисления]
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%A6%D0%B5%D0%BA%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%B0/ Теорема Цекендорфа]
== См. также ==
*[[Арифметика чисел в b-ичной системе счисления (Длинная арифметика) | Арифметика чисел в b-ичной системе счисления (Длинная арифметика)]]
*[[Разложение на множители (факторизация) | Разложение на множители (факторизация)]]
 
== Источники информации ==
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F Системы счисления]
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%87%D1%87%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F Фибоначчиева система счисления]
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%A6%D0%B5%D0%BA%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D1%80%D1%84%D0%B0 Теорема Цекендорфа]
 
[[Категория: Теория чисел]]
1632
правки

Навигация