基数変換シリーズ #3
情報Ⅰ・基本情報の基数変換出題パターン
試験で出る基数変換は、出題形式が3パターンに集約できます。それぞれの解答テンプレと、ハマりがちな落とし穴を一気に押さえます。
パターン①:10進→2進(割り算の余り法)
情報Ⅰの共通テスト試作問題でも頻出。「14 を2進数で表せ」のような直球の問題です。
14 ÷ 2 = 7 余り 0 7 ÷ 2 = 3 余り 1 3 ÷ 2 = 1 余り 1 1 ÷ 2 = 0 余り 1 → 下から読んで「1110」
採点ポイントは「途中式を残す」「下から読む」「2進数の桁数指定があれば0埋め」の3点。詳しくは10進→2進の書き方を参照。
パターン②:2進⇔16進の高速変換
基本情報技術者試験で頻出。「11010110₍₂₎ を16進で表せ」のように、桁数が多めの2進数を16進に直す問題が出ます。
11010110 → 右から4桁ずつ区切り 1101 0110 → それぞれ16進1桁に D 6 → 答え「D6」
区切るのは「右から」が鉄則。左から区切ると最上位の桁数が合いません。詳しくは16進カラーコードの読み替えを参照。
パターン③:他進→10進(桁の重み法)
「2進数 10110 を10進で表せ」のような問題。各桁に2のべき乗を掛けて足します。
10110 = 1×2⁴ + 0×2³ + 1×2² + 1×2¹ + 0×2⁰
= 16 + 0 + 4 + 2 + 0
= 2216進から10進にするときは16のべき乗(1, 16, 256, 4096…)を使います。A〜Fは10〜15に直してから掛けます。
情報Ⅰの最近の出題傾向
文部科学省の高等学校学習指導要領(情報Ⅰ)では、基数変換が「情報の表現」の単元に位置づけられています。共通テスト試作問題では、基数変換そのものよりも「2進数で表すと何ビット必要か」という応用問題が増えています。
- ・「100段階の音量を2進で表すには何ビット必要か」→ 2⁷=128 ≥ 100 なので7ビット
- ・「1日(86400秒)を2進で表すには何ビット必要か」→ 2¹⁷=131072 ≥ 86400 なので17ビット
- ・「8ビットで表せる最大の符号なし10進数は」→ 2⁸-1=255
基本情報技術者試験の頻出形式
IPA基本情報技術者試験では、過去10年で基数変換は午前問題に毎回出ています。よく出るのは:
- ・2進・8進・16進の相互変換(4択)
- ・2進数の加減算(繰り上がり・繰り下がり)
- ・2の補数による負数表現と加算
- ・浮動小数点数の指数部・仮数部のビット表現
このツールで対応するのは「相互変換」までですが、補数や浮動小数点の前提知識として基数変換が必須になります。
直前対策の進め方
- ① 過去問で出題形式を1問解いてみる
- ② 解説とツールの途中式を見比べて記法を揃える
- ③ ツールの「練習問題モード」でランダム出題を解く(時間を計る)
- ④ 速度が出てきたら桁の重み法での検算もセットで習慣化