四進位
四進制與所有固定底數的記數系統有著很多共同的屬性,比如以標準的形式表示任何實數的能力(近乎獨特),以及表示有理數與無理數的特性。有關屬性的討論可參考十進制和二進制。
记数系统 | |
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印度-阿拉伯数字系统 | |
西方阿拉伯数字 阿拉伯文数字 高棉數字 |
印度數字 波羅米數字 泰语数字 |
汉字文化圈記數系統 | |
中文数字 閩南語數字 越南语数字 算筹 |
日語數字 朝鲜文数字 苏州码子 |
字母記數系統 | |
阿拉伯字母數字 亞美尼亞數字 西里爾數字 吉茲數字 |
希伯來數字 希腊数字 阿利耶波多數字 |
其它記數系統 | |
雅典數字 巴比倫數字 古埃及數字 伊特拉斯坎數字 |
玛雅数字 罗马数字 |
依底数区分的进位制系统 | |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 16 18 20 24 30 32 36 60 64 | |
與二進制的關係
與八進制和十六進制的記數系統一樣,四進制跟二進制有著一種特別的關係:各底數包括 4、8 與 16 均為 2 的冪,故此,四進制、八進制和十六進制,與二進制之間的換算技術,乃是一個數位對兩個、三個或四個二進制位或位元來進行換算。例如在四進制:
希爾伯特曲線
然而,四進制數字有用於表示二維希爾伯特曲線:把位於 0 和 1 之間的實數轉換到四進制系統,指示各自四個子象限的各個個別數位就會給顯示出來,並不斷循環。
Qua (四進) | Bin (二進) | Dec (十進) |
---|---|---|
0 | 0000 | 0 |
1 | 0001 | 1 |
2 | 0010 | 2 |
3 | 0011 | 3 |
10 | 0100 | 4 |
11 | 0101 | 5 |
12 | 0110 | 6 |
13 | 0111 | 7 |
20 | 1000 | 8 |
21 | 1001 | 9 |
22 | 1010 | 10 |
23 | 1011 | 11 |
30 | 1100 | 12 |
31 | 1101 | 13 |
32 | 1110 | 14 |
33 | 1111 | 15 |
人類語言中
在眾多甚至所有丘馬什語系中原來均使用四進制記數,即數字的讀法結構均為 4 和 16 的冪(而非 10)。而在約1819年,一位西班牙神父也有記錄了大至32的Ventureño語數字的存活紀錄。[1]
四進制的視覺展示

使用三種有色圓形(1為藍色,2為綠色,3為白色,0為空)及五檔位置即可以視覺化形式顯示由 0 至 1023 的任何數字。下列圖表是對圖1的解讀。
排第 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
十進制 | 520 | 941 | 240 | 265 | 708 | 890 | 535 | 241 | 494 | 669 | 921 | 19 | 995 | 382 |
四進制 | 20020 | 32231 | 03300 | 10021 | 23010 | 31322 | 20113 | 03301 | 13232 | 22131 | 32121 | 00103 | 33203 | 11332 |
排第 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
十進制 | 897 | 969 | 502 | 643 | 994 | 928 | 721 | 723 | 68 | 316 | 451 | 349 | 672 | 552 |
四進制 | 32001 | 33021 | 13312 | 22003 | 33202 | 32200 | 23101 | 23103 | 01010 | 10330 | 13003 | 11131 | 22200 | 20220 |
排第 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 |
十進制 | 898 | 423 | 822 | 898 | 67 | 211 | 831 | 108 | 941 | 57 | 979 | 306 | 115 | 539 |
四進制 | 32002 | 12213 | 30312 | 32002 | 01003 | 03103 | 30333 | 01230 | 32231 | 00321 | 33103 | 10302 | 01303 | 20123 |
例(四進制→十進制):
遺傳學
四進制和以脫氧核糖核酸 (DNA) 表示的遺傳密碼,兩者之間的位值記錄方式可以相互呼應。四種脫氧核糖核酸的核苷酸的簡稱按字母先後次序排列,分別為A(Adenine;腺嘌呤)、C(Cytosine;胞嘧啶)、G(Guanine;鳥嘌呤)及 T(Thymine;胸腺嘧啶),可用作表示四進制數字,按先後次序排列為 0、1、2 和 3。在此編碼下,互補數字配對 0↔3 及 1↔2 (二進制為 00↔11 及 01↔10) ,與鹼基對的互補配對 A↔T 及 C↔G 吻合。
比方說,核苷酸序列GATTACA可以四進制數字2033010表示(十進制為9156)。
可是亦有爭議指,脫氧核糖核酸應以二進制表示,而非四進制,理由是「在核苷酸的配對中,A(Adenine;腺嘌呤)只能與T(Thymine;胸腺嘧啶)配對,而C(Cytosine;胞嘧啶)只能與G(Guanine;鳥嘌呤)配對。C不能與A、T和自己配對,A又不能與C、G和自己配對。簡單來說,核苷酸的配對只存在兩種狀況,如同在電腦使用的二進制。」。[2]可是,另一方面核苷酸的配搭形式可是A↔T也可是其反轉T↔A,可是C↔G也可是其反轉G↔C,形成兩種配搭狀況、四種配搭形式,因此也有觀點認為脫氧核糖核酸應以四進制表示,後者才是正確的觀點。[3]。
數據傳輸
四進制的綫路碼也有在數據傳輸應用到。從電報發明伊始,到當代電話通訊的綜合業務數字網線路中,一直用上了2B1Q(雙二進位對一四進位)編碼,在傳輸訊號時以四種電壓代表四個不同的一組雙位元訊號狀況(「10」以+450 mV表示;「11」以+150 mV表示;「01」以-150 mV表示;「00」以-450 mV表示)。
參考資料
- "Chumashan Numerals",由Madison S. Beeler著作,刊於Native American Mathematics,由Michael P. Closs (1986)編輯,國際標準書號 0-292-75531-7。
- http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20091102135615AA2Cqbv
- http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20091102135615AA2Cqbv