二進法
二を底とする位取り記数法を二進記数法または単に二進法と呼ぶ。二進法による数の表示は、一の位を k = 0 とし添字 k で位の位置を表し、位の値を dk ∈ {0, 1} で表せば、以下のように書ける:
d n − 1 ⋯ d 1 d 0 . d − 1 ⋯ . {\displaystyle d_{n-1}\cdots d_{1}d_{0}.d_{-1}\cdots \,.}
これは以下の総和の略記と見なせる:
∑ k n − 1 d k 2 k = d n − 1 2 n − 1 + ⋯ + 2 d 1 + d 0 + d − 1 2 + ⋯ . {\displaystyle \sum _{k}^{n-1}d_{k}2^{k}=d_{n-1}2^{n-1}+\cdots +2d_{1}+d_{0}+{\frac {d_{-1}}{2}}+\dotsm {}\,.}
例えば十進法における 21.
中国には古くから易の八卦や六十四卦があり、それぞれ 3 ビットと 6 ビットに相当している。易経の六十四卦の配列は対応する整数の順になっていて、それらを 1→2→4→8→16→32→64 と進展させる「加一倍の法」を11世紀の儒学者邵雍が考案した。ただし、彼らがそれを整数(ないし、数)に対応するとして理解していたという証拠はない。その配列はそれぞれが二種類の値をとる要素の 6 タプルを辞書式順序に並べたものと見ることもできる。
インドの学者ピンガラ (Pingala, 紀元前200年頃) は韻律を数学的に表現する方法を考案し、それが現在知られている最古の二進法の記述の一つとされている。
同様の二進法的組合せの使用は、アフリカのヨルバ人が行っていた占い Ifá にもあり、中世ヨーロッパやアフリカのジオマンシーにも見られる。2 を底とする体系はサハラ以南のアフリカでジオマンシーに長く使われていた。
1605年、フランシス・ベーコンはアルファベットの文字を2種の記号の列で表す体系を論じ、任意の無作為なテキストで微かに判別可能なフォントの変化に符号化できるとした。一般理論として彼が指摘した重要な点は、同じ方法をあらゆる物に適用できるという点であり、「2種類の異なる状態をそれらの物で表現できればよく、鐘、トランペット、光、松明、マスケット銃など同様の性質があればどんなものでもよい」とした。
正の整数 m を十進法から二進法に変換するのは次のようにする。
m を x に代入する。
x を 2 で割って、余りを求める。
x/2 の商を x に代入する。
2. に戻る。x = 0 であれば終了。
余りを求めた順の逆に並べると、それが二進法に変換された結果になる。
例:192を二進法に変換する。
よって 19210 = 110000002 である。