Αρνητικοί αριθμοί και αφαίρεση
Αφαίρεση με το μέθοδο του συμπληρώματος
Παράδειγμα 1
X = 4 - 3 <=>
X + 10 = 4 + (10 - 3) <=>
X + 10 = 4 + 7 <=>
X = 4 + 7 - 10 <=>
X = 11 - 10 <=>
X = 1
Παράδειγμα 2
X = 45 - 23 <=>
X + 100 = 45 + (100 - 23) <=>
X + 100 = 45 + 77 <=>
X = 45 + 77 - 100 <=>
X = 122 - 100 <=>
X = 22
Η εύρεση του
συμπληρώματος (complement)
ως προς ένα ΒN (π.χ. 10 - 3 ή 100 - 23)
και η απαλειφή του όρου ΒN στο τέλος είναι πράξεις εύκολες.
Αν θεωρήσουμε πως όλοι οι αριθμοί μας είναι μικρότεροι από ΒN/2
και στο τέλος κάθε πράξης απαλείφουμε τον όποιο όρο ΒN
τότε μπορούμε να παριστάνουμε τους αρνητικούς αριθμούς ως θετικούς
με βάση το συμπλήρωμά τους από το ΒN
(π.χ. το -3 ως 7 για ΒN = 101 ή
το -23 ως 77 για ΒN = 102)
και να κάνουμε πρόσθεση αντί για αφαίρεση.
Εύρεση του συμπληρώματος στο δυαδικό σύστημα
Παράδειγμα για τον αριθμό 01002 και ΒN = 24
(100002):
10000
-0100
-----
1100
Στο δυαδικό σύστημα το αποτέλεσμα της αφαίρεσης του αριθμού Α από το
ΒN (δηλαδή η παράσταση του -Α με το μέθοδο του συμπληρώματος)
μπορεί να υπολογιστεί εύκολα με δύο ισοδύναμους τρόπους:
- Αντιστρέφουμε τα 0 σε 1 και 1 σε 0 και προσθέτουμε 1:
0100 -> 1011
1011 + 1 = 1100
- Αντιγράφουμε από δεξιά προς τα αριστερά όλα τα 0 και το πρώτο 1 και
αντιστρέφουμε τα υπόλοιπα 0 σε 1 και 1 σε 0:
0 -> 0 (αντιγραφή)
0 -> 0 (αντιγραφή)
1 -> 1 (αντιγραφή)
0 -> 1 (αντιστροφή)
Παράδειγμα παράστασης
Για ΒN = 24 οι αριθμοί που μπορούν
να παρασταθούν είναι οι -8...7:
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
-8 1000
-7 1001
-6 1010
-5 1011
-4 1100
-3 1101
-2 1110
-1 1111
Παρατηρούμε πως οι θετικοί αριθμοί έχουν ως πρώτο ψηφίο 0 και οι
αρνητικοί αριθμοί έχουν ως πρώτο ψηφίο 1.
Παράδειγμα αφαίρεσης
Το αποτέλεσμα του 510 - 210 θα βρεθεί ως
01012Σ + 11102Σ:
0101
+1110
-----
10011
Με την απαλειφή του όρου 100002 το αποτέλεσμα είναι
112 δηλαδή
310.