컴퓨팅 사고 - 2진법

📝boostcourse 의 '모두를 위한 컴퓨터 과학 (CS50 2019)' 을 듣고 정리한 내용입니다.

 

컴퓨터 과학

• 문제 해결에 대한 학문이다.
• 문제해결
  • 입력(Input) 을 전달 받아서 → 출력(Output)을 만들어내는 과정
  • 여기서 중간에 있는 역할이 바로 컴퓨터 과학!

    

  • 이러한 입/출력을 표현 하려면 모두가 동의할 약속, 즉 표준이 필요하다.
  • 따라서 컴퓨터 과학의 첫 번째 개념은 어떻게 표현할지에 대한 표현방법이다.

 

 

2진법

• 10진법
  • 일상에서 쓰는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10 총 10개의 기호로 표현하는 것
  • ex) 123 = 10² x 1 + 10¹ x 2 + 10⁰ x 3 로 표시
• 2진법
  • 컴퓨터가 사용하는 방법
  • 오직 0, 1 로만 데이터를 표현하는 방법
  • 컴퓨터는 숫자 뿐만 아니라 글자, 사진, 영상, 소리 들도 2진법으로 저장이 가능하다
  • ex) 3 = 2² x 0 + 2¹ x 1 + 2⁰ x 1 로 표시
  • 이러한 방법은 전기를 통해 연산하는 컴퓨터에게 적합한 방식
  • 컴퓨터에는 굉장히 많은 스위치(트랜지스터)가 있고 ON/OFF방식으로 0과 1을 표현한다.
• 비트(bit) : 컴퓨터는 2진법에서 하나의 자릿수를 표현하는 단위를 비트라고 한다.

 

 

비트(bit)

• 컴퓨터가 정보를 저장하고, 연산을 수행하기 위해 쓰는 측정 단위
• 이진 숫자 라는 뜻을 가진 'binary digit'의 줄임말, 0과 1 두가지 갑만 가질 수 있는 측정 단위
• 여러 비트들로 0과 1만으로도 많은 양의 정보를 저장할 수 있음
• 컴퓨터는 저장되어 있는 데이터를 수정하기 위해 비트에 수학적 연산도 수행가능

 

비트열

• 하나의 bit는 0과 1 두 가지 값만 저장가능 (스위치 켜기 = 1, 끄기 = 0 이라고 생각)
• bit하나가 많은 양의 데이터를 나타내기에는 부족하여 여러 숫자 조합을 컴퓨터에 나타내기 위해서 비트열을 사용한다.
• byte
  • 8개의 bit의 조합
  • 1 byte = 8 bit → 2⁸ = 256 개의 서로 다른 바이트가 존재가능하다.
  • byte가 모이면 더 큰 단위도 가능하다 ( kb, mb, gb ...)

 

👀 5를 2진법으로 바꾸어본다면? ⬇

 

5 = 2^2 x 1 + 2^1 x 0 + 2^0 x 1 = 101