十進制計數法

十進制計數法

十進制是相對二進制計數而言的,是我們日常使用最多的計數方法;“每相鄰的兩個計數單位之間的進率都是十”的計數方法,叫做“十進制計數法”,個/十/百/千/萬/十萬/百萬/千萬/億/兆。十進制計數法是我們日常使用最多的計數方法(俗稱“逢十進一”)。

基本信息

基本含義

十進制計數法是相對二進制計數法而言的,是我們日常使用最多的計數方法(俗稱“逢十進一”),它的定義是:“每相

鄰的兩個計數單位之間的進率都為十”的計數法則,就叫做“十進制計數法”。

發展歷史

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我們有個成語叫"屈指可數",說明古代人數數確實是離不開手指的,而一般人的手指恰好有十個。因此十進制的使用似乎應該是極其自然的事。但實際情況並不盡然。在文明古國巴比倫使用的是60進位制(這一進位制到現在仍留有痕跡,如一分=60秒等)另外還有採用二十進位制的。古代埃及倒是很早就用10進位制,但他們卻不知道位值制。所謂位值制就是一個數碼錶示什麼數,要看它所在的位置而定。位值制是千百年來人類智慧的結晶。零是位值制記數法的精要所在。但它的出現卻並非易事。我國是最早使用十進制記數法,且認識到進位制的國家。我們的口語或文字表達的數字也遵守這一原則,比如一百二十七。同時我們對0的認識最早。

經歷過程

首先,現在人們日常生活中所不可或離的十進位值制,就是中國的一大發明。至遲在商代時,中國已採用了十進位值制。從現已發
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現的商代陶文和甲骨文中,可以看到當時已能夠用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、萬等十三個數字,記十萬以內的任何自然數。這些記數文字的形狀,在後世雖有所變化而成為現在的寫法,但記數方法卻從沒有中斷,一直被沿襲,並日趨完善。十進位值制的記數法是古代世界中最先進、科學的記數法,對世界科學和文化的發展有著不可估量的作用。正如李約瑟所說的:“如果沒有這種十進位制,就不可能出現我們現在這個統一化的世界了。” 
古巴比侖的記數法雖有位值制的意義,但它採用的是六十進位的,計算非常繁瑣。古埃及的數字從一到十隻有兩個數字元號,從一百到一千萬有四個數字元號,而且這些符號都是象形的,如用一隻鳥表示十萬。古希臘由於幾何發達,因而輕視計算,記數方法落後,是用全部希臘字母來表示一到一萬的數字,字母不夠就用加符號“‘”等的方法來補充。古羅馬採用的是累積法,如用ccc表示300。印度古代既有用字母表示,又有用累積法,到公元七世紀時方採用十進位值制,很可能受到中國的影響。現通用的印度——阿拉伯數碼和記數法,大約在十世紀時才傳到歐洲。
在計算數學方面,中國大約在商周時期已經有了四則運算,到春秋戰國時期整數和分數的四則運算已相當完備。其中,出現於春秋時期的正整數乘法歌訣“九九歌”,堪稱是先進的十進位記數法與簡明的中國語言文字相結合之結晶,這是任何其它記數法和語言文字所無法產生的。從此,“九九歌”成為數學的普及和發展最基本的基礎之一,一直延續至今。其變化只是古代的“九九歌”從“九九八十一”開始,到“二二如四”止,而現在是由“一一如一”到“九九八十一”。

原則

十進位位值制記數法包括十進位和位值制兩條原則,"十進"即滿十進一;"位值"則是同一個數位在不同的位置上所表示的數值也就不同,如三位數"111",右邊的"1"在個位上表示1個一,中間的"1"在十位上就表示1個十,左邊的"1"在百位上則表示1個百。這樣,就使極為困難的整數表示和演算變得如此簡便易行,以至於人們往往忽略它對數學發展所起的關鍵作用。

限制

眾所周知,計算機內部使用二進制表示數,二進制與十進制的轉換是比較複雜的。比如我們要讓計算機計算50+50=?,那么首先要
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把十進制的50轉換成二進制的“50”——110010,這個過程要做多次除法,而計算機對於除法的計算是最慢的。把十進制的50轉換成二進制的110010還不算完,計算出結果1100100之後還要再轉換成十進制數100,這是一個做乘法的過程,對計算機來說雖然比除法簡單,但計算速度也不快。本來一步完成的事,卻白白浪費了好多步驟,究其原因,就是人們使用的十進制不適應現代化信息設備,不是最佳信息計數法。如果人們使用二進制來表示數,不僅與計算機的交流變得簡便,而且只需要記得怎樣寫0和1就能夠記數了,比用十進制需要學習十個數字簡單了80%。這還不是全部,舉個例子來說,比如十進制的小數0.8,在二進制里怎樣表示呢?要寫成0.11001100...後面還有無數個1100,或者換句話說,十進制的有限小數轉換成二進制不能保證能精確轉換,二進制小數轉換成十進制也遇到同樣的問題。這也為信息處理帶來了很大的不便。甚至為了能夠較快的轉換十進制數和二進制數,在設計處理器的時候加入了專門的電路和語句來完成這個過程,造成了處理器設計的浪費。鑒於上述原因,我呼籲廢除不適應現代化信息設備的十進制,普及二進制以適應現代化的信息設備。我想這個過程並不複雜。況且二進制的加減乘除計算比十進制簡單得多,有不用背誦九九表,進位簡單等多種簡單易學的優勢。

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