第1章數(shù)據(jù)的表示與編碼

1、第第1章章 數(shù)據(jù)的表示與編碼數(shù)據(jù)的表示與編碼 計(jì)算機(jī)科學(xué)概論2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼2n 理解數(shù)字系統(tǒng)和數(shù)制的概念；理解數(shù)字系統(tǒng)和數(shù)制的概念；n 掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制及其他進(jìn)制的計(jì)數(shù)方法，掌握不同進(jìn)掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制及其他進(jìn)制的計(jì)數(shù)方法，掌握不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換方法；制間的轉(zhuǎn)換方法；n 掌握二進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)的表示方法掌握二進(jìn)制整數(shù)和實(shí)數(shù)的表示方法n 掌握二進(jìn)制原碼、反碼、補(bǔ)碼的表示方法；掌握二進(jìn)制原碼、反碼、補(bǔ)碼的表示方法；n 掌握二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算；掌握二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算；n 了解英文字符、漢字字符等的編碼方式；了解英文字符、漢字字符等的編碼方式；n 了解不同數(shù)據(jù)類型如何以不同的

2、編碼方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中了解不同數(shù)據(jù)類型如何以不同的編碼方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中 教 學(xué) 目目 的的2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼31計(jì)算機(jī)中計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)的數(shù)和數(shù)制制 2數(shù)值的表數(shù)值的表示與運(yùn)算示與運(yùn)算3非數(shù)值信非數(shù)值信息的編碼息的編碼教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼4學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 重重 點(diǎn)點(diǎn)n 進(jìn)位計(jì)數(shù)制和數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)位計(jì)數(shù)制和數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換n 定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n 帶符號(hào)數(shù)的表示方法帶符號(hào)數(shù)的表示方法n 字符編碼字符編碼n 非字符信息的編碼非字符信息的編碼第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表

3、示與編碼6 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n 數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)n 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼7問(wèn)題n你所知道的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)都有哪些？你所知道的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)都有哪些？n計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)是如何表示的？計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)是如何表示的？n你覺(jué)得怎樣表示更合理？為什么？你覺(jué)得怎樣表示更合理？為什么？2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼8 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制 數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)n 設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的最初目的是進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，計(jì)算機(jī)中首先表設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的最初目的是進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，計(jì)算機(jī)中首先表示的數(shù)據(jù)就是各種數(shù)字。示的數(shù)據(jù)就是各種數(shù)字。n

4、隨著應(yīng)用的發(fā)展，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以不同的形式出現(xiàn)，如：隨著應(yīng)用的發(fā)展，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以不同的形式出現(xiàn)，如：數(shù)字、文字、圖像、聲音和視頻等。數(shù)字、文字、圖像、聲音和視頻等。n 在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，所有這些數(shù)據(jù)形式還是以在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，所有這些數(shù)據(jù)形式還是以的形式存儲(chǔ)的形式存儲(chǔ)和處理的。和處理的。n 數(shù)字系統(tǒng)基本概念包括：數(shù)字系統(tǒng)基本概念包括：數(shù)據(jù)、信息、媒體數(shù)據(jù)、信息、媒體 2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼9 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制n 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)泛指對(duì)客觀事物的數(shù)量、屬性、位置及其相數(shù)據(jù)泛指對(duì)客觀事物的數(shù)量、屬性、位置及其相互關(guān)系的抽象表示，以適合于保存、傳遞和處理。互關(guān)系的抽象表示，以適

5、合于保存、傳遞和處理。例如，水的溫度是例如，水的溫度是100，禮物的重量是，禮物的重量是100克，木克，木頭的長(zhǎng)度是頭的長(zhǎng)度是100米，大樓的高度時(shí)米，大樓的高度時(shí)100層。層。在這些表述中：在這些表述中：100;100克克;100米米;100層就是數(shù)據(jù)。層就是數(shù)據(jù)。2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼10n信息：信息：有一定含義的、有邏輯的、經(jīng)過(guò)加有一定含義的、有邏輯的、經(jīng)過(guò)加工處理的、對(duì)決策有價(jià)值的數(shù)據(jù)流。工處理的、對(duì)決策有價(jià)值的數(shù)據(jù)流。信息是具有時(shí)效性的。信息是具有時(shí)效性的。氣溫是氣溫是9土豆燉排骨土豆燉排骨5毛錢一份兒毛錢一份兒n計(jì)算機(jī)本質(zhì)上就是進(jìn)行信息存儲(chǔ)與處理的計(jì)算機(jī)本質(zhì)上就

6、是進(jìn)行信息存儲(chǔ)與處理的工具。工具。 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼11n信息處理信息處理通過(guò)數(shù)據(jù)的采集和輸入，有效地把數(shù)據(jù)組織通過(guò)數(shù)據(jù)的采集和輸入，有效地把數(shù)據(jù)組織到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理加工，最后向人們提供有用的信息的的處理加工，最后向人們提供有用的信息的全過(guò)程。全過(guò)程。 信息加工：存儲(chǔ)、建庫(kù)、轉(zhuǎn)換、合并、分類、信息加工：存儲(chǔ)、建庫(kù)、轉(zhuǎn)換、合并、分類、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、匯總、傳送等計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、匯總、傳送等 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼12 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制n計(jì)算機(jī)中

7、的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)：數(shù)值型數(shù)據(jù)：具有特定值的一類數(shù)據(jù)，可用具有特定值的一類數(shù)據(jù)，可用來(lái)表示數(shù)量的多少，可比較其大小。來(lái)表示數(shù)量的多少，可比較其大小。主要用于表示平時(shí)的數(shù)值，如整數(shù)、實(shí)數(shù)。主要用于表示平時(shí)的數(shù)值，如整數(shù)、實(shí)數(shù)。非數(shù)值型數(shù)據(jù)：非數(shù)值型數(shù)據(jù)：用于表示文字、圖像、聲音用于表示文字、圖像、聲音等，用于非數(shù)值計(jì)算類的應(yīng)用的數(shù)據(jù)。等，用于非數(shù)值計(jì)算類的應(yīng)用的數(shù)據(jù)。2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼13問(wèn)題n現(xiàn)代計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)n為什么？為什么？2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼14計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用的二進(jìn)制表示方式的原因 p 二

8、進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼“0”和和“1”，易于用物理器件表示。，易于用物理器件表示。p兩種物理狀態(tài)易于區(qū)別，并且數(shù)的存儲(chǔ)、傳送和處理可靠性高。兩種物理狀態(tài)易于區(qū)別，并且數(shù)的存儲(chǔ)、傳送和處理可靠性高。p 運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，操作實(shí)現(xiàn)容易運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，操作實(shí)現(xiàn)容易p 二進(jìn)制加、減、乘、除，可以歸結(jié)為加、減、移位三種操作。二進(jìn)制加、減、乘、除，可以歸結(jié)為加、減、移位三種操作。p 理論和實(shí)踐證明，采用理論和實(shí)踐證明，采用R= e =2.71828進(jìn)制時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備最省，進(jìn)制時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備最省，取取3比取比取2更節(jié)省設(shè)備，但二進(jìn)制比三進(jìn)制易于表示。更節(jié)省設(shè)備，但二進(jìn)制比三進(jìn)制易于表示。 p 二進(jìn)制中的二

9、進(jìn)制中的“1”和和“0”與邏輯命題中的與邏輯命題中的“真真”、“假假”相對(duì)應(yīng)，相對(duì)應(yīng)，為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和程序中的邏輯判斷創(chuàng)造了良好條件。為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和程序中的邏輯判斷創(chuàng)造了良好條件。 為了書寫方便，在用戶層面上，計(jì)算機(jī)也采用八進(jìn)制和十六進(jìn)為了書寫方便，在用戶層面上，計(jì)算機(jī)也采用八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示方式，進(jìn)制的表示和進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換統(tǒng)稱為制表示方式，進(jìn)制的表示和進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換統(tǒng)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。進(jìn)位計(jì)數(shù)制。 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼15進(jìn)位計(jì)數(shù)制的主要內(nèi)容n 進(jìn)位基數(shù)和位的權(quán)數(shù)進(jìn)位基數(shù)和位的權(quán)數(shù)n 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)制二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)

10、制數(shù)制n 數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼16n 基數(shù)：計(jì)數(shù)制中用到的數(shù)碼的個(gè)數(shù)，用基數(shù)：計(jì)數(shù)制中用到的數(shù)碼的個(gè)數(shù)，用R表示。表示。n 位權(quán)：以基數(shù)為底的指數(shù)，指數(shù)的冪是數(shù)位的序位權(quán)：以基數(shù)為底的指數(shù)，指數(shù)的冪是數(shù)位的序號(hào)。號(hào)。n 對(duì)一個(gè)數(shù)對(duì)一個(gè)數(shù)S，其基數(shù)為，其基數(shù)為R，則：，則：1 -n-miiim-m-1 -1 -00112-n2-n1 -n1 -nm-2-1 -0122-n1 -nRK )RKRKRKRKRKRK( )KK.KKKKK(K)(RS 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制1 進(jìn)位基數(shù)和位的權(quán)數(shù)進(jìn)位基數(shù)和位的權(quán)數(shù)2022

11、-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼17進(jìn)位制進(jìn)位制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制規(guī)則規(guī)則逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一基數(shù)基數(shù)R=2R=8R=10R=16基本符號(hào)基本符號(hào)0,10,1,2,70,1,2,90,1,.,9,A,.,F權(quán)權(quán)2i8i10i16i形式表示形式表示BODH2 計(jì)算機(jī)常用的各種進(jìn)制數(shù)的表示計(jì)算機(jī)常用的各種進(jìn)制數(shù)的表示 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼18（1 1）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)（2 2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換

12、為二、八、十六進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制 十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)（3 3）二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換）二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進(jìn)制數(shù) 八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制3 數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼191 - n-miiim-m-1 -1 -00112 - n2 - n1 - n1 - nm-2 -1 -0122 - n1 - nRK )RKRKR

13、KRKRKRK( )KK.KKKKK(K)(RS 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制（1）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則：轉(zhuǎn)換規(guī)則：2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼20 例例1-1 將將(10010.11)2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 解：解： (10010.11) 2 =124+023+022+121+020+12-1+12-2 =(18.75)10 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制舉例：舉例：2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼21例例1-2 將將(548.6)8轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 解：解： (548.6)8 =582+481+880+68

14、-1 =(360.75)10例例1-3 將將(C6E.A2)16轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 解：解： (C6E.A2)16 =12162+6161+14160+1016-1+216-2 =(3182.6328125)10 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼22n 任一十進(jìn)制數(shù)任一十進(jìn)制數(shù)X，可以表示為，可以表示為X=X整數(shù)整數(shù)+X小數(shù)小數(shù)。將這兩部分分開(kāi)轉(zhuǎn)換。將這兩部分分開(kāi)轉(zhuǎn)換n 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：采用采用“除除2求余法求余法”，轉(zhuǎn)換方法為：將，轉(zhuǎn)換方法為：將X整數(shù)整數(shù)連續(xù)用連續(xù)用2除，求得余數(shù)（除，求得余數(shù)（1或或0）分別為）分別為K0、K1、K

15、2、，直到商為，直到商為0，所有余，所有余數(shù)排列數(shù)排列Kn-1Kn-2K2K1K0 即為所轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制整數(shù)部分。即為所轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制整數(shù)部分。n 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：采用采用“乘乘2取整法取整法”。轉(zhuǎn)換方法為：連續(xù)用。轉(zhuǎn)換方法為：連續(xù)用2乘乘X小數(shù)小數(shù)，依次求得各整數(shù)位（依次求得各整數(shù)位（0或或1）K-1、K-2、K-m，直到乘積的小數(shù)部，直到乘積的小數(shù)部分為分為0。在小數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，出現(xiàn)。在小數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，出現(xiàn)Fi恒不為恒不為0時(shí)，可按精度要求確定二時(shí)，可按精度要求確定二進(jìn)制小數(shù)的位數(shù)。進(jìn)制小數(shù)的位數(shù)。 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二

16、、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則：轉(zhuǎn)換規(guī)則：2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼23十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制舉例：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制舉例： 例例1-4 求求(65)10的二進(jìn)制表示的二進(jìn)制表示 解：解： 除以除以2 商商Qi 余數(shù)余數(shù)Ki 65/2 32 K0=1 32/2 16 K1=0 16/2 8 K2=0 8/2 4 K3=0 4/2 2 K4=0 2/2 1 K5=0 1/2 0 K6=1 (65)10=(1000001)2 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼24例例1-5 求求(0.6875)10的二進(jìn)制值的二進(jìn)制值解：解： 乘以乘以2小數(shù)小數(shù)Fi整數(shù)整數(shù)Ki

17、 0.687520.3750K-1=1 0.375020.7500K-2=0 0.750020.5000K-3=1 0.500020.0000K-4=1 (0.6875)10=(0.1011)2 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼25n 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，使用的方法將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，使用的方法與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法基本相同，只是求整數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法基本相同，只是求整數(shù)部分時(shí)是用商除以部分時(shí)是用商除以8或或16，取其余數(shù)；小數(shù)部分改用乘以，取其余數(shù)；小數(shù)部分改用乘以8或或16，取其整數(shù)即可。，取其整

18、數(shù)即可。 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼26轉(zhuǎn)換規(guī)則：轉(zhuǎn)換規(guī)則：n 二進(jìn)制數(shù)表示為（二進(jìn)制數(shù)表示為（N整數(shù)整數(shù)+N小數(shù)小數(shù)），例如，），例如，(11001.01)2n 整數(shù)部分：從右向左按三整數(shù)部分：從右向左按三(四四)位分組，不足補(bǔ)零，然后按三位分組，不足補(bǔ)零，然后按三(四四)位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)進(jìn)制數(shù)。位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)進(jìn)制數(shù)。n 小數(shù)部分：從左向右按三小數(shù)部分：從左向右按三(四四)位分組，不足補(bǔ)零，然后按三位分組，不足補(bǔ)零，然后按三(四四)位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)進(jìn)制數(shù)。位轉(zhuǎn)換為相應(yīng)進(jìn)制數(shù)。（3）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換

19、為八、十六進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進(jìn)制數(shù) 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼27 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制舉例：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制舉例： 例例1-6 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) （10011001011.10110101）2 (010 011 001 011.101 101 010) 2 2 3 1 3 5 5 2 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制舉例：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制舉例： 例例1-7 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) （1001011.110101）2 (0100 1011.1101 0100) 2 4 B D 5 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制= (2313.552) 8= (4B.D5) 1620

20、22-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼28（4）八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)）八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則：轉(zhuǎn)換規(guī)則：n 從右向左按一位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為三位二進(jìn)制數(shù)從右向左按一位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為三位二進(jìn)制數(shù)n 從右向左按一位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為四位二進(jìn)制數(shù)從右向左按一位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為四位二進(jìn)制數(shù) 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼29舉例：舉例：n 例例1-8 八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)(1365.24)8 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) (1365.24)8 = (001 011 110 101. 010 100)2 = (1011110101.0101)2 n 例例1-

21、9 十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)(FB4.5C)16 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) (FB4.5C)16 = (1111 1011 0100. 0101 1100) 2 = (111110110100.010111) 2 1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)和數(shù)制第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)值的表示與運(yùn)算數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼31問(wèn)題n都是二進(jìn)制的數(shù)字，我們平時(shí)使用的數(shù)字都是二進(jìn)制的數(shù)字，我們平時(shí)使用的數(shù)字在計(jì)算機(jī)里面，如何表示呢？在計(jì)算機(jī)里面，如何表示呢？n小數(shù)點(diǎn)該怎么處理呢？小數(shù)點(diǎn)該怎么處理呢？n正、負(fù)號(hào)該怎么處理呢？正、負(fù)號(hào)該怎么處理呢？2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼32 主要內(nèi)

22、容：主要內(nèi)容：n計(jì)算機(jī)中數(shù)值表示方法計(jì)算機(jī)中數(shù)值表示方法n整數(shù)的表示整數(shù)的表示n實(shí)數(shù)的表示實(shí)數(shù)的表示n位的算術(shù)運(yùn)算位的算術(shù)運(yùn)算 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼33 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算n計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)相關(guān)概念計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)相關(guān)概念存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元X位機(jī)位機(jī)位位字節(jié)字節(jié)字字2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼34（1）計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法）計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法n定點(diǎn)表示法定點(diǎn)表示法n 小數(shù)點(diǎn)固定在最高位之前，則該數(shù)是一個(gè)純小數(shù)或定點(diǎn)小小數(shù)點(diǎn)固定在最高位之前，則該數(shù)是一個(gè)純小數(shù)或定點(diǎn)小數(shù)。數(shù)。例如例如 N=0.11010101n 把小數(shù)點(diǎn)定在尾數(shù)最末位之后，表

23、示一個(gè)純整數(shù)把小數(shù)點(diǎn)定在尾數(shù)最末位之后，表示一個(gè)純整數(shù)(定點(diǎn)整定點(diǎn)整數(shù)數(shù))。 例如例如 N=01011010 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼35n科學(xué)計(jì)數(shù)法科學(xué)計(jì)數(shù)法n任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N都可以表示為都可以表示為N=S2E其中：其中：E是一個(gè)二進(jìn)制整數(shù)，稱為數(shù)是一個(gè)二進(jìn)制整數(shù)，稱為數(shù)N的階碼（指數(shù)），的階碼（指數(shù)），2為階碼（指數(shù)）的基數(shù)；為階碼（指數(shù)）的基數(shù)；S是二進(jìn)制小數(shù)，稱為數(shù)是二進(jìn)制小數(shù)，稱為數(shù)N的尾數(shù)。的尾數(shù)。E和和S可正可負(fù)。可正可負(fù)。n尾數(shù)尾數(shù)S表示數(shù)表示數(shù)N的全部有效數(shù)據(jù)，階碼的全部有效數(shù)據(jù)，階碼E指明指明該數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置，表示數(shù)據(jù)

24、的大小范圍。該數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置，表示數(shù)據(jù)的大小范圍。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼36定點(diǎn)表示法與浮點(diǎn)表示法的比較：定點(diǎn)表示法與浮點(diǎn)表示法的比較：n 表示的數(shù)據(jù)范圍不同（假設(shè)字長(zhǎng)為位）表示的數(shù)據(jù)范圍不同（假設(shè)字長(zhǎng)為位）定點(diǎn)表示法，定點(diǎn)表示法，8 8位小數(shù)，能表示的數(shù)據(jù)絕對(duì)值范圍：位小數(shù)，能表示的數(shù)據(jù)絕對(duì)值范圍：0.00000010.1111111 （2-71-2-7）浮點(diǎn)表示法，浮點(diǎn)表示法，2 2位階碼，位階碼，1 1位階符，位階符，4 4位尾數(shù)，位尾數(shù)，1 1位尾符表示的絕對(duì)值范圍：位尾符表示的絕對(duì)值范圍：0.00012-11 0.1111211n 運(yùn)算規(guī)則的

25、復(fù)雜性不同運(yùn)算規(guī)則的復(fù)雜性不同定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)：較簡(jiǎn)單；較簡(jiǎn)單；浮點(diǎn)數(shù)：浮點(diǎn)數(shù)：較復(fù)雜。較復(fù)雜。n 精度不同：精度不同：規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定點(diǎn)數(shù)。規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定點(diǎn)數(shù)。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼372.4 帶符號(hào)數(shù)的表示 數(shù)據(jù)的表示方法：數(shù)據(jù)的表示方法：n 數(shù)的表示方法，是它們?cè)谟?jì)算機(jī)中的組成格式和編碼規(guī)則。數(shù)的表示方法，是它們?cè)谟?jì)算機(jī)中的組成格式和編碼規(guī)則。n 當(dāng)一個(gè)數(shù)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理時(shí)，首先將其轉(zhuǎn)換為二當(dāng)一個(gè)數(shù)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理時(shí)，首先將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，同時(shí)還要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：進(jìn)制數(shù)，同時(shí)還要解決以下幾個(gè)問(wèn)題： 1怎樣表

26、示數(shù)的符號(hào)怎樣表示數(shù)的符號(hào) 2怎樣確定小數(shù)點(diǎn)的位置（怎樣確定小數(shù)點(diǎn)的位置（對(duì)于整數(shù)則不需要對(duì)于整數(shù)則不需要）2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼382.4 帶符號(hào)數(shù)的表示 n 真值與機(jī)器數(shù)：真值與機(jī)器數(shù)：真值：真值： 不帶符號(hào)的數(shù)是數(shù)的不帶符號(hào)的數(shù)是數(shù)的絕對(duì)值絕對(duì)值，在絕對(duì)值前加上表示正負(fù)的符號(hào)就成了，在絕對(duì)值前加上表示正負(fù)的符號(hào)就成了符符號(hào)數(shù)號(hào)數(shù)。 直接用正號(hào)直接用正號(hào)“+”和負(fù)號(hào)和負(fù)號(hào)“-”來(lái)表示其正負(fù)的二進(jìn)制數(shù)叫做符號(hào)數(shù)的來(lái)表示其正負(fù)的二進(jìn)制數(shù)叫做符號(hào)數(shù)的真值真值。 機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)： 由于計(jì)算機(jī)只能直接識(shí)別和處理用由于計(jì)算機(jī)只能直接識(shí)別和處理用0,1兩種狀態(tài)表示的二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)兩

27、種狀態(tài)表示的二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù),所以在計(jì)算機(jī)中無(wú)法按人門日常的書寫習(xí)慣用正負(fù)號(hào)加絕對(duì)值來(lái)表示數(shù)所以在計(jì)算機(jī)中無(wú)法按人門日常的書寫習(xí)慣用正負(fù)號(hào)加絕對(duì)值來(lái)表示數(shù)值。值。 而與數(shù)字一樣而與數(shù)字一樣,需要用二進(jìn)制代碼需要用二進(jìn)制代碼 0 和和 1 來(lái)表示正負(fù)號(hào)來(lái)表示正負(fù)號(hào).正號(hào)正號(hào)(0)、負(fù)號(hào)、負(fù)號(hào)(1) 在計(jì)算機(jī)中表示帶符號(hào)的數(shù)值數(shù)據(jù)時(shí)在計(jì)算機(jī)中表示帶符號(hào)的數(shù)值數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)符和數(shù)據(jù)均采用數(shù)符和數(shù)據(jù)均采用0,1進(jìn)行編碼進(jìn)行編碼. 這種采用二進(jìn)制表示形式的連同數(shù)符一起代碼化了的數(shù)據(jù)這種采用二進(jìn)制表示形式的連同數(shù)符一起代碼化了的數(shù)據(jù),在在 計(jì)算機(jī)中統(tǒng)計(jì)算機(jī)中統(tǒng)稱為稱為機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)

28、的表示與編碼39（2）整數(shù)的表示）整數(shù)的表示 整數(shù)是沒(méi)有小數(shù)部分的整型數(shù)字整數(shù)是沒(méi)有小數(shù)部分的整型數(shù)字 例如：例如：123123、4 4、-56-56、0 0等都是整數(shù)，而等都是整數(shù)，而1.341.34則不是整數(shù)。則不是整數(shù)。 計(jì)算機(jī)中整數(shù)的分類：計(jì)算機(jī)中整數(shù)的分類： 無(wú)符號(hào)整數(shù)：無(wú)符號(hào)整數(shù)：不區(qū)分正負(fù)的正整數(shù)。不區(qū)分正負(fù)的正整數(shù)。有符號(hào)整數(shù)：有符號(hào)整數(shù)：最高位表示正負(fù)的整數(shù)。最高位表示正負(fù)的整數(shù)。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼40整數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼整數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼n 原碼：原碼：所謂原碼是用一個(gè)數(shù)的最高位存放符號(hào)所謂原碼是用一個(gè)數(shù)的最高位存放符號(hào)(

29、0為正為正,1為為 負(fù)負(fù))，后續(xù)的其他位與數(shù)的真值相同的數(shù)據(jù)表示方法。，后續(xù)的其他位與數(shù)的真值相同的數(shù)據(jù)表示方法。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼41整數(shù)的原碼表示：整數(shù)的原碼表示：n 規(guī)則：規(guī)則：機(jī)器數(shù)的最高一位表示符號(hào)，機(jī)器數(shù)的最高一位表示符號(hào)，“0”表示正號(hào)；表示正號(hào)；“1”表示負(fù)號(hào)，后面各位用數(shù)的絕對(duì)值表示。表示負(fù)號(hào)，后面各位用數(shù)的絕對(duì)值表示。n n 例例1-10：求：求X=1101和和Y=-1101的原碼的原碼解：解：X=1101時(shí)，時(shí)， X原原 = 01101Y=-1101時(shí)，時(shí)， Y原原 = 11101 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章

30、 數(shù)據(jù)的表示與編碼42n 反碼：反碼：正數(shù)的反碼表示與原碼相同，即最高符號(hào)位用正數(shù)的反碼表示與原碼相同，即最高符號(hào)位用0表示表示正，其余位為數(shù)值位。正，其余位為數(shù)值位。負(fù)數(shù)的反碼表示法是用最高位存放符號(hào)，并將原碼負(fù)數(shù)的反碼表示法是用最高位存放符號(hào)，并將原碼的其余各位逐位取反。的其余各位逐位取反。反碼的取值空間和原碼相同且一一對(duì)應(yīng)。反碼的取值空間和原碼相同且一一對(duì)應(yīng)。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼43例例1-12 X=1011 ， 則則X反反=01011 Y=-1011，則，則Y反反= 10100整數(shù)的反碼整數(shù)的反碼 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章

31、 數(shù)據(jù)的表示與編碼44n補(bǔ)碼：補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同，即最高符號(hào)位正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同，即最高符號(hào)位用用0表示正，其余位為數(shù)值位。表示正，其余位為數(shù)值位。而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼則為它的反碼、并在最低有效而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼則為它的反碼、并在最低有效位加位加1所形成。所形成。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼45例例1-11：求：求X=1101和和Y=-1101的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼 解：解：X=1101時(shí)，時(shí)， X原原 = 01101 X補(bǔ)補(bǔ) = 01101 Y=-1101時(shí)，時(shí)， Y原原 = 11101 Y反反 = 10010 Y補(bǔ)補(bǔ) = 10011n 注：我們?cè)谑褂贸绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)

32、言設(shè)計(jì)程序中使用的是數(shù)據(jù)的注：我們?cè)谑褂贸绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序中使用的是數(shù)據(jù)的原碼，而數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是以補(bǔ)碼的形式存在的。原碼，而數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是以補(bǔ)碼的形式存在的。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼46n三種編碼的比較：三種編碼的比較：1、 三種編碼的最高位都是符號(hào)位。三種編碼的最高位都是符號(hào)位。2、 當(dāng)真值為正時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用當(dāng)真值為正時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用0表示，表示，數(shù)值部分與真值相同。數(shù)值部分與真值相同。 即它們的表示方法是相同即它們的表示方法是相同的。的。3、 當(dāng)真值為負(fù)時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用當(dāng)真值為負(fù)時(shí)，三種編碼的符號(hào)位都用1表示，表示，但

33、數(shù)值部分的表示各不相同：但數(shù)值部分的表示各不相同：p原碼是原碼是“絕對(duì)值絕對(duì)值”；p反碼是原碼的反碼是原碼的“每位求反每位求反”；p補(bǔ)碼是原碼的補(bǔ)碼是原碼的 “求反末位加求反末位加1”。4、 它們所能表示的數(shù)據(jù)范圍基本一樣。它們所能表示的數(shù)據(jù)范圍基本一樣。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼47n溢出溢出n 因?yàn)榇鎯?chǔ)空間大?。创鎯?chǔ)單元的位的數(shù)量）的限制，可以因?yàn)榇鎯?chǔ)空間大?。创鎯?chǔ)單元的位的數(shù)量）的限制，可以表達(dá)的整數(shù)范圍是有限的，當(dāng)要表達(dá)的數(shù)超出計(jì)算機(jī)表達(dá)的表達(dá)的整數(shù)范圍是有限的，當(dāng)要表達(dá)的數(shù)超出計(jì)算機(jī)表達(dá)的范圍，就會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果，我們稱這種情況為范圍，就會(huì)得

34、到錯(cuò)誤的結(jié)果，我們稱這種情況為溢出溢出。n 舉例：舉例：假設(shè)在假設(shè)在4bit存儲(chǔ)單元中，我們可以存儲(chǔ)的無(wú)符號(hào)整數(shù)僅存儲(chǔ)單元中，我們可以存儲(chǔ)的無(wú)符號(hào)整數(shù)僅為為0到到24-1之間之間 ，若要存儲(chǔ)，若要存儲(chǔ)18(10010)2這個(gè)數(shù)，則計(jì)算機(jī)只保這個(gè)數(shù)，則計(jì)算機(jī)只保留右邊四位留右邊四位(0010)2=2，產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，發(fā)生溢出。，產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，發(fā)生溢出。 n 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，都有對(duì)溢出的保護(hù)設(shè)置，當(dāng)發(fā)生溢出時(shí)，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，都有對(duì)溢出的保護(hù)設(shè)置，當(dāng)發(fā)生溢出時(shí)，機(jī)器將自動(dòng)停止當(dāng)前運(yùn)算，并報(bào)警。機(jī)器將自動(dòng)停止當(dāng)前運(yùn)算，并報(bào)警。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼48（3）實(shí)

35、數(shù)的表示）實(shí)數(shù)的表示實(shí)數(shù)是帶有整數(shù)部分和小數(shù)部分的數(shù)字實(shí)數(shù)是帶有整數(shù)部分和小數(shù)部分的數(shù)字 例如：例如：1.23、3.4、0.56等都是實(shí)數(shù)。等都是實(shí)數(shù)。實(shí)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置不固定，所以稱實(shí)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置不固定，所以稱浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)。它是既有整數(shù)又有小數(shù)的數(shù)，純小數(shù)可以看作實(shí)數(shù)的特例。它是既有整數(shù)又有小數(shù)的數(shù)，純小數(shù)可以看作實(shí)數(shù)的特例。在計(jì)算機(jī)中采用在計(jì)算機(jī)中采用浮點(diǎn)表示法浮點(diǎn)表示法來(lái)表示實(shí)數(shù)來(lái)表示實(shí)數(shù) 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼49（3）實(shí)數(shù)的表示（）實(shí)數(shù)的表示（IEEE 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 754 ）n 實(shí)數(shù)的格式n 為了使表示法的為了使表示法的統(tǒng)一，科學(xué)計(jì)數(shù)法（用于十進(jìn)制）

36、統(tǒng)一，科學(xué)計(jì)數(shù)法（用于十進(jìn)制）和浮點(diǎn)表示法（用于二進(jìn)制）都在小數(shù)點(diǎn)左邊使用了唯一和浮點(diǎn)表示法（用于二進(jìn)制）都在小數(shù)點(diǎn)左邊使用了唯一的非零數(shù)碼。這稱為的非零數(shù)碼。這稱為規(guī)范化規(guī)范化。 n 計(jì)算機(jī)表示實(shí)數(shù)時(shí)，只存儲(chǔ)實(shí)數(shù)的三部分信息：計(jì)算機(jī)表示實(shí)數(shù)時(shí)，只存儲(chǔ)實(shí)數(shù)的三部分信息：符號(hào)，指數(shù)，和尾數(shù)（小數(shù)點(diǎn)右邊的位）符號(hào)，指數(shù)，和尾數(shù)（小數(shù)點(diǎn)右邊的位）n 小數(shù)點(diǎn)和定點(diǎn)部分左邊的位小數(shù)點(diǎn)和定點(diǎn)部分左邊的位1并沒(méi)有存儲(chǔ)并沒(méi)有存儲(chǔ)他們是隱含的。他們是隱含的。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼50（3）實(shí)數(shù)的表示）實(shí)數(shù)的表示n 例如，一個(gè)實(shí)數(shù)例如，一個(gè)實(shí)數(shù) 1000111.0101規(guī)

37、范化后變成為：規(guī)范化后變成為： 26 1.0001110101 ， 在計(jì)算機(jī)中表示為：在計(jì)算機(jī)中表示為： + 26 1.0001110101 + 6 0001110101 符號(hào)符號(hào) 指數(shù)指數(shù) 尾數(shù)尾數(shù)n 符號(hào)符號(hào)一個(gè)數(shù)的符號(hào)可以用一個(gè)二進(jìn)制位來(lái)存儲(chǔ)（一個(gè)數(shù)的符號(hào)可以用一個(gè)二進(jìn)制位來(lái)存儲(chǔ)（0或者或者1）。）。 指數(shù)指數(shù)指數(shù)（指數(shù)（2的冪）定義為小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)的位數(shù)。其可以為正也可以為的冪）定義為小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)的位數(shù)。其可以為正也可以為負(fù)。存儲(chǔ)指數(shù)位負(fù)。存儲(chǔ)指數(shù)位 -余碼表示法余碼表示法。 尾數(shù)尾數(shù)尾數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)右邊的二進(jìn)制數(shù)。它定義了該數(shù)的精度。尾數(shù)是尾數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)右邊的二進(jìn)制數(shù)。它定義了該數(shù)的精度。尾

38、數(shù)是作為無(wú)符號(hào)整數(shù)存儲(chǔ)的。作為無(wú)符號(hào)整數(shù)存儲(chǔ)的。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼51（3）實(shí)數(shù)的表示）實(shí)數(shù)的表示n 余碼系統(tǒng)為了讓正的和負(fù)的整數(shù)都可以作為無(wú)符號(hào)數(shù)存儲(chǔ)，計(jì)算機(jī)通常采為了讓正的和負(fù)的整數(shù)都可以作為無(wú)符號(hào)數(shù)存儲(chǔ)，計(jì)算機(jī)通常采用用余碼系統(tǒng)余碼系統(tǒng)。在余碼系統(tǒng)中，使用一個(gè)正整數(shù)（稱為在余碼系統(tǒng)中，使用一個(gè)正整數(shù)（稱為偏移量偏移量）加到每個(gè)數(shù)字中，）加到每個(gè)數(shù)字中，用于把他們同一移到非負(fù)的一邊。用于把他們同一移到非負(fù)的一邊。偏移量的值是偏移量的值是2m-1-1，m是內(nèi)存單元存儲(chǔ)指數(shù)的大小。是內(nèi)存單元存儲(chǔ)指數(shù)的大小。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第

39、一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼52（3）實(shí)數(shù)的表示（舉例）實(shí)數(shù)的表示（舉例）n 假如一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)的實(shí)數(shù)是假如一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)的實(shí)數(shù)是01011011。利用前面的知識(shí)分析：。利用前面的知識(shí)分析： 符號(hào)位符號(hào)位0 指數(shù)指數(shù)101 尾數(shù)尾數(shù)1011 在尾數(shù)的左邊放置一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，于是得到：在尾數(shù)的左邊放置一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，于是得到： 11011 求解指數(shù)部分（求解指數(shù)部分（101）的內(nèi)容）的內(nèi)容 ，使用余，使用余3碼，用其表示的值減去偏移量碼，用其表示的值減去偏移量3即，即， (101)2-3=5-3=2， 指數(shù)表示為正數(shù)指數(shù)表示為正數(shù)2。 將上面所得結(jié)果的小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)將上面所得結(jié)果的小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)2位。（負(fù)指數(shù)域就

40、意味著向左移動(dòng)小位。（負(fù)指數(shù)域就意味著向左移動(dòng)小數(shù)數(shù) 點(diǎn)。）因此，我們可以得到：點(diǎn)。）因此，我們可以得到： 11011 這就是這就是6.75的二進(jìn)制表示。的二進(jìn)制表示。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼53（4）位的算術(shù)運(yùn)算）位的算術(shù)運(yùn)算 1. 整數(shù)的算術(shù)運(yùn)算整數(shù)的算術(shù)運(yùn)算整數(shù)算術(shù)運(yùn)算：整數(shù)算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除；加、減、乘、除；運(yùn)算方法：運(yùn)算方法：以補(bǔ)碼的形式進(jìn)行運(yùn)算以補(bǔ)碼的形式進(jìn)行運(yùn)算 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼54 整數(shù)的算術(shù)運(yùn)算（舉例）整數(shù)的算術(shù)運(yùn)算（舉例）n 例例 1 13：用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示方法計(jì)算：用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示

41、方法計(jì)算19加加24。 解：解： （19）（）（24）=（43） 這些數(shù)字在這些數(shù)字在8位存儲(chǔ)單元中用二進(jìn)制補(bǔ)碼分別表示為位存儲(chǔ)單元中用二進(jìn)制補(bǔ)碼分別表示為00010011和和00011000。 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 進(jìn)位進(jìn)位 1 結(jié)果結(jié)果 0 0 1 0 1 0 1 1 (00101011)2=(+43)10 減法運(yùn)算可以看作與負(fù)數(shù)的加法運(yùn)算，過(guò)程大致類似減法運(yùn)算可以看作與負(fù)數(shù)的加法運(yùn)算，過(guò)程大致類似。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼55（4）位的算術(shù)運(yùn)算）位的算術(shù)運(yùn)算 2. 實(shí)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算實(shí)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算n實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)

42、）算術(shù)運(yùn)算包括：實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）算術(shù)運(yùn)算包括：加、減、乘、除在內(nèi)的加、減、乘、除在內(nèi)的因?yàn)槌朔ê统ㄊ羌臃ê蜏p法的多次重復(fù)運(yùn)因?yàn)槌朔ê统ㄊ羌臃ê蜏p法的多次重復(fù)運(yùn)算算 ，只介紹加法和減法。，只介紹加法和減法。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼56（4）位的算術(shù)運(yùn)算）位的算術(shù)運(yùn)算 2. 實(shí)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算實(shí)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算（加減法）步驟（加減法）步驟n 檢驗(yàn)符號(hào)檢驗(yàn)符號(hào)如果符號(hào)相同，相加其值，結(jié)果符號(hào)與他們相同。如果符號(hào)相同，相加其值，結(jié)果符號(hào)與他們相同。如果符號(hào)不同，比較絕對(duì)值，絕對(duì)值大的減去小的，如果符號(hào)不同，比較絕對(duì)值，絕對(duì)值大的減去小的，結(jié)果符號(hào)取絕對(duì)值大的一方。結(jié)果

43、符號(hào)取絕對(duì)值大的一方。n 移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)，使兩者階數(shù)相同。，使兩者階數(shù)相同。即當(dāng)階數(shù)不同時(shí)，數(shù)值小的一方將小數(shù)點(diǎn)左移，但即當(dāng)階數(shù)不同時(shí)，數(shù)值小的一方將小數(shù)點(diǎn)左移，但要使值不變。要使值不變。n 將變換后的數(shù)值進(jìn)行加減運(yùn)算將變換后的數(shù)值進(jìn)行加減運(yùn)算（包括整數(shù)和小數(shù)部（包括整數(shù)和小數(shù)部分）。分）。 2 數(shù)值的表示與運(yùn)算第三節(jié)第三節(jié) 非數(shù)值信息的編碼非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼58 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n字符的編碼字符的編碼ASCII碼碼n漢字的編碼漢字的編碼nUnicode碼碼n靜態(tài)圖像的編碼靜態(tài)圖像的編碼n動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的編碼動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的編碼 3 非數(shù)值信息的編碼202

44、2-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼59n 隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)用的深入隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)用的深入計(jì)算機(jī)不僅僅進(jìn)行科學(xué)計(jì)算計(jì)算機(jī)不僅僅進(jìn)行科學(xué)計(jì)算實(shí)際上更大量的工作是用于處理人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪凶畛Ｊ箤?shí)際上更大量的工作是用于處理人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪凶畛Ｊ褂玫男畔⑿问?，也就是所謂的非數(shù)值型數(shù)據(jù)用的信息形式，也就是所謂的非數(shù)值型數(shù)據(jù)包括語(yǔ)言文字、邏輯語(yǔ)言、視頻圖像等非數(shù)值信息。包括語(yǔ)言文字、邏輯語(yǔ)言、視頻圖像等非數(shù)值信息。需要為計(jì)算機(jī)找到一種合適的方法來(lái)表達(dá)這些信息。需要為計(jì)算機(jī)找到一種合適的方法來(lái)表達(dá)這些信息。n 計(jì)算機(jī)中使用了不同的計(jì)算機(jī)中使用了不同的編碼編碼來(lái)表示和存儲(chǔ)數(shù)字、文字符號(hào)、來(lái)表示和存儲(chǔ)

45、數(shù)字、文字符號(hào)、聲音、圖片和圖像（視頻）信息。聲音、圖片和圖像（視頻）信息。n 編碼（或代碼）編碼（或代碼）通常指一種在人和機(jī)器之間進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換通常指一種在人和機(jī)器之間進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)（體系）。的系統(tǒng)（體系）。編碼是在實(shí)踐中逐步創(chuàng)造的一種用較少的符號(hào)來(lái)表達(dá)較復(fù)雜信編碼是在實(shí)踐中逐步創(chuàng)造的一種用較少的符號(hào)來(lái)表達(dá)較復(fù)雜信息的方法。息的方法。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼60（1） 字符與字符編碼字符與字符編碼 n 字符是非數(shù)值型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)字符是非數(shù)值型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)字符與字符串?dāng)?shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)中用得最多的非數(shù)值字符與字符串?dāng)?shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)中用得最多的非數(shù)值型數(shù)據(jù)。型數(shù)據(jù)。人

46、們需要利用字符與字符串編寫程序、表示文字人們需要利用字符與字符串編寫程序、表示文字及各類信息，以便與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。及各類信息，以便與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。n 為了使計(jì)算機(jī)硬件能夠識(shí)別和處理字符，必須對(duì)為了使計(jì)算機(jī)硬件能夠識(shí)別和處理字符，必須對(duì)字符按一定規(guī)則用二進(jìn)制進(jìn)行編碼，使得系統(tǒng)里字符按一定規(guī)則用二進(jìn)制進(jìn)行編碼，使得系統(tǒng)里的每一個(gè)字母有唯一的編碼。的每一個(gè)字母有唯一的編碼。文本中還存在數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。文本中還存在數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼61nASCII碼碼n “美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼”(American Standard

47、Code for Information Interchange)，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱ASCII碼。碼。其包含其包含7位二進(jìn)制編碼位二進(jìn)制編碼，可表示，可表示27=128個(gè)個(gè)字符。字符。ASCII碼表中：碼表中：編碼值編碼值031不對(duì)應(yīng)任何可印刷（或稱有字形）字符，通常稱不對(duì)應(yīng)任何可印刷（或稱有字形）字符，通常稱它們?yōu)榭刂谱址?，用于通信中的通信控制或?qū)τ?jì)算機(jī)設(shè)備的功它們?yōu)榭刂谱址?，用于通信中的通信控制或?qū)τ?jì)算機(jī)設(shè)備的功能控制。能控制。編碼值為編碼值為32的是空格（或間隔）字符的是空格（或間隔）字符SP。編碼值為編碼值為127的是刪除控制的是刪除控制DEL碼。碼。其余的其余的94個(gè)字符稱為可印刷字符。個(gè)

48、字符稱為可印刷字符。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表如圖所示碼表如圖所示（標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表）碼表） 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼62（2）漢字編碼）漢字編碼n 漢字也是字符，與西文字符比較，漢字也是字符，與西文字符比較，漢字?jǐn)?shù)量大，字形復(fù)雜，同音字多漢字?jǐn)?shù)量大，字形復(fù)雜，同音字多給漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)、傳輸、交換、輸入、輸出等帶給漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)、傳輸、交換、輸入、輸出等帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。來(lái)了一系列的問(wèn)題。n 為了能直接使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入漢字，還必須為漢字設(shè)為了能直接使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入漢字，還必須為漢字設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)相應(yīng)的輸入編碼輸入編碼，以適應(yīng)計(jì)

49、算機(jī)處理漢字的需要。，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)處理漢字的需要。n 漢字編碼的特點(diǎn)：漢字編碼的特點(diǎn)： （1）漢字是一種象形文字，據(jù)統(tǒng)計(jì)，從甲骨文至今約有六）漢字是一種象形文字，據(jù)統(tǒng)計(jì)，從甲骨文至今約有六萬(wàn)左右的漢字。目前常見(jiàn)的漢字有約七千個(gè)。萬(wàn)左右的漢字。目前常見(jiàn)的漢字有約七千個(gè)。 （2）漢字字形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，筆劃繁多。）漢字字形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，筆劃繁多。 （3）漢字同音字多，多音字多。）漢字同音字多，多音字多。 （4）涉及多種編碼。）涉及多種編碼。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼63 漢字信息所涉及的編碼：漢字信息所涉及的編碼：n 國(guó)際碼：國(guó)際碼：1980年我國(guó)頒布了年我國(guó)頒布了信息

50、交換用漢字編碼字符集基本集信息交換用漢字編碼字符集基本集代代號(hào)為號(hào)為GB2312-80，是國(guó)家規(guī)定的用于漢字信息處理使用的代碼依據(jù)，是國(guó)家規(guī)定的用于漢字信息處理使用的代碼依據(jù)，這種編碼稱為國(guó)標(biāo)碼。這種編碼稱為國(guó)標(biāo)碼。在國(guó)標(biāo)碼的字符集中共收錄了在國(guó)標(biāo)碼的字符集中共收錄了6763個(gè)常用漢字和個(gè)常用漢字和682個(gè)非漢字字符個(gè)非漢字字符（圖形、符號(hào)），其中一級(jí)漢字（圖形、符號(hào)），其中一級(jí)漢字3755個(gè)，個(gè)，以漢語(yǔ)拼音為序排列以漢語(yǔ)拼音為序排列，二級(jí)，二級(jí)漢字漢字3008個(gè)，個(gè)，以偏旁部首進(jìn)行排列以偏旁部首進(jìn)行排列。 n 機(jī)內(nèi)碼：機(jī)內(nèi)碼：漢字的機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、傳漢字的機(jī)內(nèi)碼是

51、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、傳輸統(tǒng)一使用的代碼，又稱為漢字內(nèi)碼。輸統(tǒng)一使用的代碼，又稱為漢字內(nèi)碼。漢字內(nèi)碼是與漢字內(nèi)碼是與ASCII對(duì)應(yīng)的，用二進(jìn)制對(duì)漢字進(jìn)行的編碼。對(duì)應(yīng)的，用二進(jìn)制對(duì)漢字進(jìn)行的編碼。一般用一般用2個(gè)字節(jié)來(lái)存放漢字的內(nèi)碼，即雙字節(jié)字符集（個(gè)字節(jié)來(lái)存放漢字的內(nèi)碼，即雙字節(jié)字符集（double-byte character set，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DBCS） 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼64 漢字信息所涉及的編碼：漢字信息所涉及的編碼：n 字型碼：字型碼：字形碼是漢字的輸出碼，輸出漢字時(shí)都字形碼是漢字的輸出碼，輸出漢字時(shí)都采用圖形方式，無(wú)論漢字的

52、筆畫多少，每個(gè)漢字采用圖形方式，無(wú)論漢字的筆畫多少，每個(gè)漢字都可以寫在同樣大小的方塊中。都可以寫在同樣大小的方塊中。為了能準(zhǔn)確地表達(dá)漢字的字形，對(duì)于每一個(gè)漢字都為了能準(zhǔn)確地表達(dá)漢字的字形，對(duì)于每一個(gè)漢字都有相應(yīng)的字形碼有相應(yīng)的字形碼 。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼65 漢字信息所涉及的編碼：漢字信息所涉及的編碼：n 地址碼：地址碼：指漢字字型碼在漢字庫(kù)中存放的位置代指漢字字型碼在漢字庫(kù)中存放的位置代碼。碼。當(dāng)系統(tǒng)輸出漢字時(shí)，首先要把機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成地址碼，當(dāng)系統(tǒng)輸出漢字時(shí)，首先要把機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成地址碼，才能從字庫(kù)中提取漢字字型碼，通過(guò)輸出設(shè)備輸出漢才能從字庫(kù)中提取

53、漢字字型碼，通過(guò)輸出設(shè)備輸出漢字。字。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼66 漢字信息所涉及的編碼：漢字信息所涉及的編碼：n 漢字輸入編碼：漢字輸入編碼：漢字輸入通常有鍵盤輸入、語(yǔ)音輸入、手寫輸入等方漢字輸入通常有鍵盤輸入、語(yǔ)音輸入、手寫輸入等方法，都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)。法，都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)。n 鍵盤輸入方式：將每個(gè)漢字用一個(gè)或幾個(gè)英文鍵表示，這種表示方法鍵盤輸入方式：將每個(gè)漢字用一個(gè)或幾個(gè)英文鍵表示，這種表示方法稱為漢字的稱為漢字的“輸入編碼輸入編碼”。n 漢字輸入編碼的種類：漢字輸入編碼的種類： 數(shù)字編碼數(shù)字編碼：如電報(bào)碼、區(qū)位碼等。特點(diǎn)：難于記憶，不易推廣；：如

54、電報(bào)碼、區(qū)位碼等。特點(diǎn)：難于記憶，不易推廣； 字音編碼字音編碼：如拼音碼等。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易學(xué)，但重碼多；：如拼音碼等。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易學(xué)，但重碼多； 字形編碼字形編碼：如五筆字型、表形碼等。特點(diǎn)：重碼少，輸入快，但不：如五筆字型、表形碼等。特點(diǎn)：重碼少，輸入快，但不易掌握；易掌握； 音形編碼音形編碼：如自然碼、快速碼等。特點(diǎn)：規(guī)則簡(jiǎn)單，重碼少，但不：如自然碼、快速碼等。特點(diǎn)：規(guī)則簡(jiǎn)單，重碼少，但不易掌握易掌握 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼67（2）漢字編碼）漢字編碼n 漢字在計(jì)算機(jī)中的處理過(guò)程：漢字在計(jì)算機(jī)中的處理過(guò)程： 輸 入 碼 國(guó) 標(biāo) 碼 字 形 碼 機(jī) 內(nèi)

55、碼 地 址 碼 漢漢 字字 輸輸 出出 漢漢 字字 輸輸 入入 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼68（3） Unicode碼碼n 雖然雖然ASCII碼碼在字符編碼領(lǐng)域占據(jù)主要地位，但是現(xiàn)在其在字符編碼領(lǐng)域占據(jù)主要地位，但是現(xiàn)在其他更具擴(kuò)展性的代碼也越來(lái)越普及，這些代碼能夠表示各他更具擴(kuò)展性的代碼也越來(lái)越普及，這些代碼能夠表示各種語(yǔ)言的文檔資料。其中之一是種語(yǔ)言的文檔資料。其中之一是Unicode，它是由硬件及，它是由硬件及軟件的多家主導(dǎo)廠商共同研制開(kāi)發(fā)的，并很快得到計(jì)算界軟件的多家主導(dǎo)廠商共同研制開(kāi)發(fā)的，并很快得到計(jì)算界的支持。的支持。n Unicode碼采用唯一

56、的碼采用唯一的16位模式位模式來(lái)表示每一個(gè)符號(hào)。因此，來(lái)表示每一個(gè)符號(hào)。因此，Unicode由由65536個(gè)個(gè)不同的位模式組成不同的位模式組成足以表示用中足以表示用中文、日文和希伯來(lái)文等語(yǔ)言書寫的文檔資料，則是文、日文和希伯來(lái)文等語(yǔ)言書寫的文檔資料，則是Unicode對(duì)比對(duì)比ASCII碼最大的優(yōu)勢(shì)。碼最大的優(yōu)勢(shì)。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼69nUnicode碼碼n Unicode即統(tǒng)一碼，又稱萬(wàn)國(guó)碼，是一種以滿足跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)進(jìn)行即統(tǒng)一碼，又稱萬(wàn)國(guó)碼，是一種以滿足跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求為目的設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)上字符編碼。文本轉(zhuǎn)換、處理的要求為目的

57、設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)上字符編碼。n 它為每種語(yǔ)言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼。它為每種語(yǔ)言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼。n Unicode 的編碼方式與的編碼方式與 ISO 10646 的通用字元集的通用字元集（亦稱通用字符集）（亦稱通用字符集）概念相對(duì)應(yīng)，使用概念相對(duì)應(yīng)，使用16位的編碼空間。也就是每個(gè)字符占用位的編碼空間。也就是每個(gè)字符占用2個(gè)字節(jié)。個(gè)字節(jié)。n 對(duì)于中文而言，對(duì)于中文而言，Unicode 16編碼里面已經(jīng)編碼里面已經(jīng)包含了包含了GB18030里面的所里面的所有漢字（有漢字（27484個(gè)字）個(gè)字） n Unicode擴(kuò)展自擴(kuò)展自ASCII字元集。其使用字元

58、集。其使用16位元編碼，并位元編碼，并可擴(kuò)展到可擴(kuò)展到32位位，這使得這使得Unicode能夠表示世界上所有的書寫語(yǔ)言中可能用於電腦通訊能夠表示世界上所有的書寫語(yǔ)言中可能用於電腦通訊的字元、象形文字和其他符號(hào)，這使其有可能成為的字元、象形文字和其他符號(hào)，這使其有可能成為ASCII的替代者。的替代者。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼70（4） 靜態(tài)圖像編碼靜態(tài)圖像編碼n 靜態(tài)圖像是與動(dòng)態(tài)圖像相對(duì)應(yīng)的概念，專門指單幅的圖形。靜態(tài)圖像是與動(dòng)態(tài)圖像相對(duì)應(yīng)的概念，專門指單幅的圖形。是計(jì)算機(jī)大量使用的一種主要信息形式。是計(jì)算機(jī)大量使用的一種主要信息形式。n 計(jì)算機(jī)表示靜態(tài)圖

59、像的兩種方式：計(jì)算機(jī)表示靜態(tài)圖像的兩種方式：位圖圖像位圖圖像矢量圖矢量圖n 由于靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)包含的信息量大、且其信息具有一定的由于靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)包含的信息量大、且其信息具有一定的規(guī)律，因此一般不采用直接編碼的方式對(duì)其進(jìn)行編碼，而規(guī)律，因此一般不采用直接編碼的方式對(duì)其進(jìn)行編碼，而是經(jīng)常采用一些是經(jīng)常采用一些壓縮算法壓縮算法來(lái)表示圖像信息。來(lái)表示圖像信息。 3 非數(shù)值信息的編碼2022-4-29第一章 數(shù)據(jù)的表示與編碼71n位圖圖像位圖圖像n 位圖表示圖象的方法中，圖像被分成位圖表示圖象的方法中，圖像被分成像素矩陣像素矩陣，也稱，也稱點(diǎn)陣點(diǎn)陣，每個(gè)像素是一個(gè)小點(diǎn)。像素的大小取決于每個(gè)像素是一個(gè)小點(diǎn)。

60、像素的大小取決于分辨率分辨率。n 把圖像分成像素之后，每一個(gè)像素被賦值為一把圖像分成像素之后，每一個(gè)像素被賦值為一個(gè)位模式個(gè)位模式。模式的尺寸和值取決于圖像模式的尺寸和值取決于圖像 例如：對(duì)于一個(gè)僅有黑白點(diǎn)組成的圖像（例如棋盤），一個(gè)例如：對(duì)于一個(gè)僅有黑白點(diǎn)組成的圖像（例如棋盤），一個(gè)1位模式已足夠表示一個(gè)像素。位模式已足夠表示一個(gè)像素。0模式表示黑像素，模式表示黑像素，1模式表示白模式表示白像素。像素。 n 位圖文件的基本編碼格式為位圖文件的基本編碼格式為BMP（bitmap的縮寫）文件。的縮寫）文件。BMP是一種與硬件設(shè)備無(wú)關(guān)的圖像文件格式。是一種與硬件設(shè)備無(wú)關(guān)的圖像文件格式。 3 非數(shù)值