计算机导论ch04

不亦乐乎？人不知而不愠 不亦乐乎？人不知而不愠(yùn)，不亦君子乎 ，不亦君子乎? 2.曾子曰：吾日三省(xǐng)吾身：为人谋而不忠乎？与 曾子曰：吾日三省 吾身： 曾子曰 吾身 为人谋而不忠乎？ 朋友交而不信乎？传不习乎? 朋友交而不信乎？传不习乎 3.子曰：温故而知新，可以为师矣。 子曰：温故而知新，可以为师矣。 子曰 4.子曰：学而不思则罔，思而不学则殆。 子曰：学而不思则罔，思而不学则殆。 子曰 5.子曰：由，诲女知之乎！知之为知之，不知为不知， 子曰： 子曰 诲女知之乎！知之为知之，不知为不知， 是知也。 是知也。
14
为什么要用二进制存储数据 电路简单， 电路简单，易于表示
华 东 理 工 大பைடு நூலகம்学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
可靠性高 运算简单 逻辑性强
15
数据类型（多媒体） 数据类型（多媒体） 数字
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
文本 音频 图像 视频
16
1.数字存储 数字存储 定点数的表示： 定点数的表示：
20
补码：正数则最高位为 ，其它位保持不变； 补码：正数则最高位为0，其它位保持不变；负数则 最高位为1，其它位按位求反后再加 最高位为 ，其它位按位求反后再加1 •计算机表示整数最普遍的系统就是二进制补码记数法 计算机表示整数最普遍的系统就是二进制补码记数法
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
是内存单元存储指数的大小） 移量 2m-1-1，m是内存单元存储指数的大小）添加到 ， 是内存单元存储指数的大小 每个数字中， 每个数字中，将它们统一移到非负的一边 • 余7代码转换表： 代码转换表： 代码转换表
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
4
第四章
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
计算机数据
5
内容提要
4.1 数据表示
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
4.2 数据存储 4.3 数据运算 4.4 数据压缩 数据压缩* 4.5 数据纠正 数据纠正* 4.6 数据备份 数据备份* 4.7 数据恢复 数据恢复* 4.8 数据仓库 数据仓库* 4.9 数据挖掘 数据挖掘*
面试最看 重什么? 重什么 做人、 做人、做事 专业、 专业、动手 学习、 学习、适应 团队、 团队、交际 英语、 英语、创新
1
1.子曰：学而时习之,不亦说 子曰：学而时习之 不亦说 不亦说(yuè)乎？有朋自远方来， 子曰 乎 有朋自远方来，
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
问题四：大学生如何学习？（学会自学） 问题四：大学生如何学习？（学会自学） ？（学会自学
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
转变学习态度（学习热情和兴趣是可以培养的） 转变学习态度（学习热情和兴趣是可以培养的） 转变学习方法（更多时候你是一个人的奋斗） 转变学习方法（更多时候你是一个人的奋斗） 转变学习内容（要全方位的学习） 转变学习内容（要全方位的学习）
•例如：13是00001101，-13是11110011 例如： 是 例如 ， 是 •补码的符号可以作为数值参与运算，且计算完后，不 补码的符号可以作为数值参与运算，且计算完后， 补码的符号可以作为数值参与运算 需要根据符号位进行调整 •0的补码表示方法是唯一的 的补码表示方法是唯一的00000000 的补码表示方法是唯一的
13
4.2 数据存储
为什么二进制能够表示出各种信息
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
1775年4月18日，美军派出 年 月 日 的侦察员在教堂的塔上点 一个灯笼意味着英军从陆 地进攻， 地进攻，两个灯笼从海上 进攻。 进攻。如果英军从陆地和 海上同时进攻，怎么办？ 海上同时进攻，怎么办？
8
16
【思考】用程序实现分数转换成二进制（精确到小 思考】用程序实现分数转换成二进制（ 数点第二位）？ 数点第二位）？ 演示】 【演示】ten-two1.c 11
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
4.数据的表示单位 数据的表示单位 ）：最小的数据单位是二进制的一个数位 位（bit）：最小的数据单位是二进制的一个数位 ）： 字节（ ）：用来表示存储空间大小的最基本单位 字节（Byte）：用来表示存储空间大小的最基本单位 ）： 1Byte=8bits 为什么硬盘 1KB=1024B 没有500G， 没有 ， 下载没有2M 下载没有 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB[Petabyte]＝1024TB ＝ 1EB[Exabyte]＝1024PB ＝ 1ZB[Zettabyte]＝1024EB ＝ 1YB[Yottabyte]＝1024ZB ＝ 12
9
•2009=MMIX 20091209=?
位置化数字系统： 位置化数字系统：符号所占据的位置决定其表示的值 ±(sk-1…s2s1s0.s-1s-2…s-l)b
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
基数s位权 进位计数制 b基数 位权 基数
它的值是：n= ±(sk-1×bk-1+…+s2×b2+s1×b1+s0×b0+ 它的值是： s-1×b-1+s-2×b-2+…+s-l×b-l) 例如：12 例如： • 表示 进制－12 表示10进制－ 进制 • 表示 进制－(1100)2 表示2进制－ 进制 • 表示8进制－(14)8 表示 进制－ 进制 • 表示 进制－(C)16 表示16进制－ 进制 A,B,C,D,E,F
•例如：13原码 例如： 原码 原码00001101，-13的原码 的原码10001101 例如 ， 的原码 •优点：转换非常简单，正负号将最高位置0或1 优点：转换非常简单，正负号将最高位置 或 优点 •缺点：加减运算不方便，符号位不能参与运算， 缺点：加减运算不方便，符号位不能参与运算， 缺点 并且0的 并且 的 •原码表示方法： 原码表示方法： 原码表示方法 +0的是 的是00000000，-0的是 的是10000000 的是 ， 的是
）：字长是指计算机在进行处理时一次 字（Word）：字长是指计算机在进行处理时一次 ）： 作为一个整体进行处理的二进制数的位数， 作为一个整体进行处理的二进制数的位数，具有
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
这一长度的二进制数则被称为该计算机中的一个字 计算机按照字长进行分类，可以分为 位机、 计算机按照字长进行分类，可以分为8 位机、16 位机、32位机和 位机等 位机和64位机等 位机、 位机和 字长越长，那么计算机所表示数的范围就越大， 字长越长，那么计算机所表示数的范围就越大， 处理能力也越强， 处理能力也越强，运算精度也就越高
10
3.各种进制转换 各种进制转换 10-2/8/16：整数除以2/8/16余数逆序排列，小数乘以 ：整数除以 余数逆序排列， 余数逆序排列
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
2/8/16取整顺序排列；凑数 取整顺序排列； 取整顺序排列 例如： 、 例如：12、0.625
2
10
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
计算机的发明（ 、 ） 计算机的发明（0、1）
8
2.数字系统（数码系统） 数字系统（数码系统） 数字系统 非位置化数字系统：每个符号有一个值， 非位置化数字系统：每个符号有一个值，与位置无关
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
19
反码：正数则最高位为 ，其它位保持不变； 反码：正数则最高位为0，其它位保持不变；负 数则最高位为1， 数则最高位为 ，其它位按位求反
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
•例如：13的反码是 例如： 的反码是 的反码是00001101，-13的反码是 的反码是11110010 例如 ， 的反码是 •符号位虽然可以作为数值参与运算，但计算完后， 符号位虽然可以作为数值参与运算，但计算完后， 符号位虽然可以作为数值参与运算 仍需要根据符号位进行调整 •0的反码表示方法： 的反码表示方法： 的反码表示方法 +0的是 的是00000000，-0的是 的是11111111 的是 ， 的是
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
S
dn-1
dn-2 数值部分
…
d0 小数点位置
符号位
18
原码：正数则最高位为 ，其它位保持不变； 原码：正数则最高位为0，其它位保持不变；负 数最高位为1， 数最高位为 ，其它位保持不变
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
所有数的小数点位置固定不变 数据本身所代表的值叫做真值 0/00正数、1/11负数 正数、 正数 负数 定点小数： 定点小数：将小数点固定在最高数据位的左边
S dn-1 dn-2 数值部分
17
…
d0
小数点位置 符号位
定点整数： 定点整数：将小数点固定在最低数据位的右边
3
提高交际能力： 提高交际能力：
华 东 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 系
个人形象（穿着得体、精神状态、学会微笑） 个人形象（穿着得体、精神状态、学会微笑） 学会倾听（不好意思，我插一句 ） 学会倾听（不好意思，我插一句…） 学会说话（真诚、得体、幽默、积极乐观、深度 ） 学会说话（真诚、得体、幽默、积极乐观、深度…） 学会做事（认真、用心、不要拖、尽量完美） 学会做事（认真、用心、不要拖、尽量完美） 打电话、写邮件、 交流、 打电话、写邮件、QQMSN交流、演讲、写作、嘴里 交流 演讲、写作、 不要含口香糖… 不要含口香糖 做一个牛人， 做一个牛人，你就有更多的话语权