2進数:0と1で数を表す
2進数は、0と1だけで数を表すしくみ。コンピュータの中身はすべてこれ。位は右から 1・2・4・8・16… と2倍ずつ増えます。ふだん使う10進数と行き来できます。
このページで学べること
- 2進数のしくみ(位の重み)がわかる
- 2進数を10進数に変換できる
- 10進数を2進数に変換できる
前提知識
位の重みがカギ
10進数は、位が右から 1・10・100…と10倍ずつ。2進数は、位が右から 1・2・4・8・16… と2倍ずつ増えます。各位に置けるのは 0か1 だけです。
- 2進数 → 10進数:1が立っている位の重みを合計する。
- 10進数 → 2進数:2で割り続け、余りを下から並べる。
10進数で位が右から 1・10・100 と10倍ずつ増えるのは、1つの位に 0〜9 の10通りしか置けないからです。10になった時点で置き場がなくなり、となりの位へくり上がります。
2進数は1つの位に 0 と 1 の2通りしか置けません。だから2でくり上がり、位の重みは 1・2・4・8・16… と2倍ずつになります。「1つの位に何通り置けるか」がそのまま位の倍率になるので、16進数なら16倍ずつです。コンピュータが2進数なのは、電気が流れている/いないの2通りで表せて、誤りに強いからです。
図でイメージする(2進数 1101)
位の重み
例題(くわしい手順)
例題1:2進数を10進数に直す
2進数 1011 を10進数に直します。
- 位の重み:右から 1, 2, 4, 8。
- 1の立つ位をたす:1×8+0×4+1×2+1×1。
- 8+0+2+1=11。答えは 11。
- 確かめる:1011 で1が立つ位は 8・2・1 の3か所。8 + 2 + 1 = 11 で、位の重みの合計と一致します。
2進数→10進数は「位の重み(1,2,4,8…)×その位の数」をすべてたします。
例題2:10進数を2進数に直す
10進数の 13 を2進数に直します。
- 2でわり続ける:13 ÷ 2 = 6 あまり 1、6 ÷ 2 = 3 あまり 0、3 ÷ 2 = 1 あまり 1、1 ÷ 2 = 0 あまり 1。
- あまりを下から並べる:最後に出たあまりが最上位になります。下から読むと 1101。
- 確かめる:8 + 4 + 1 = 13 なので、1101 は 13 で合っています。
あまりを下から(あとに出たものから)並べるのがポイントです。上から並べると 1011(=11)になってしまいます。
2進数と10進数の違い
| 用語 | 使う数字 | 位の重み | 例 |
|---|---|---|---|
| 10進数 | 0〜9 | 1, 10, 100…(10倍ずつ) | 13 |
| 2進数 | 0と1だけ | 1, 2, 4, 8…(2倍ずつ) | 1101 |
コンピュータは電気のオン/オフ(0/1)で動くため2進数を使います。位が2倍ずつ増えるのがポイントです。
よくある間違い
2進数の位は 2倍ずつ(1・2・4・8…)。10進数の 1・10・100 と混同しないように。
10進→2進は、余りを下から上へ読みます。順番を逆にすると別の数になります。
重みが立たない位も 0 を必ず書きます。桁(位置)がずれると値が変わってしまいます。
練習問題
まず自分で解いてから解説を開きましょう。
2進数 1010 を10進数にしなさい。
解答・解説を見る
10進数 5 を2進数にしなさい。
解答・解説を見る
答え:101
5÷2=2余1、2÷2=1余0、1÷2=0余1。余りを下から並べて 101。
たしかめ:4+0+1=5。
つまずいたら → 「2でわり続けて、あまりを下から並べる」(本ページ 例題2)に戻りましょう。
10進数 13 を2進数にしなさい。
解答・解説を見る
答え:1101
13÷2=6余1、6÷2=3余0、3÷2=1余1、1÷2=0余1。
余りを下から並べて 1101。
たしかめ:8+4+0+1=13。
つまずいたら → 「わり切れるまでわってから、下から読む」(本ページ 例題2)に戻りましょう。
10進数 6 を2進数で表しなさい。
解答・解説を見る
答え:110
2で割って余りを記録:6÷2=3余り0、3÷2=1余り1、1÷2=0余り1。余りを下から並べて 110。
つまずいたら → 「0の位も書く」(本ページ よくある間違い③)に戻りましょう。
よくある質問
Q. 2進数を10進数に変換するには?
各位の重み(1・2・4・8…)のうち、1が立っている位を合計します。2進数の1010は 8+0+2+0=10 です。
Q. 10進数を2進数に変換するには?
2で割り続けて、余りを下から順に並べます。13なら 13→6余1→3余0→1余1→0余1 で、下から読んで1101です。
Q. コンピュータが2進数を使うのはなぜですか?
電気が流れている・流れていないの2つの状態で表せるため、間違いが起きにくく回路も簡単になるからです。
Q. 2進数のけた数はどこまで増えますか?
表したい数が2倍になるごとに1けた増えます。8ビットで0〜255、16ビットで0〜65535まで表せます。
次に学ぶ内容
高校「情報I」〜ITパスポート相当の範囲を参照し、オリジナルに作成(実在試験問題の転載はありません)。正確性は編集方針にそって確認しています。