内容正文:
第一章 数据与信息
1.1 数据及其特征
生活中的数据
健康码
智能手环检测
数据定义
数据是现实世界客观事物的符号记录,是信息的载体,
是计算机加工的对象。
在计算机科学中,数据是对所有输入计算机并被计算机
识别、存储和处理的符号的总称,是联系现实世界和计
算机世界的途径。
现实世界中的各种符号
图形、图像、视频、音频、文本(文字、数字、数值、字符)等数值型和非数值型符号。
数据的基本特征
二进制。在计算机中,数据以二进制的形式存储、加工。
语义性。语义是将数据符号解释为客观世界的事物。
分散性。数据是分散的记录,分别记录不同客观事物的
运动状态。
多样性和感知性。数据记录的形式是多样的、可看的、
可听的、可感知的,如图形、图像、视频、音频、
文本等。
进位计数制,是人为定义的计数方法。
对于N进制,每一位上的数运算时都是逢N进一。
数制
人类用十进制:人类有10根手指,方便计数
计算机用二进制:电子元件只有两种状态(通电/断电,高电平/低电平)
1、数码
进制三要素
数制中可以使用的
基本数字符号
例:十进制 0-9
数码的总个数
也就是"逢几进一"的几
例:十进制基数是10
每一位上的权重
是基数的n次方
例:十进制个位位权是10⁰
2、基数
3、位权
以十进制 123 为例:
1 × 10² + 2 × 101+ 3 × 10⁰ = 100 + 20 + 3 = 123
进制 数码 基数 位权 后缀 运算规则
十进制 0-9 10 10ⁿ D(默认) 逢10进1
二进制 0, 1 2 2ⁿ B 逢2进1
八进制 0-7 8 8ⁿ O / Q 逢8进1
十六进制 0-9, A-F 16 16ⁿ H 逢16进1
N进制 0 ~ N-1 N Nⁿ — 逢N进1
进制一览表
给你一个二进制数,
怎么快速算出它是十进制的多少?
反过来,给你一个十进制数,又怎么把它变成二进制?
有没有更快的方法,不用一步步算?
N进制 → 十进制 按位权展开法
十进制 → N进制 除N倒序取余法 / 按位权拆分法
二进制 ↔ 八进制 三分法
二进制 ↔ 十六进制 四分法
四种转换方法,一张表记住
提示:八进制和十六进制之间的转换,可以先转成二进制作为中间桥梁
N转十:按位权展开,乘完相加
怎么做?
1. 自右向左,从最低位开始
2. 每一位数字 × 对应的位权
3. 全部加起来就是十进制结果
示例:(1101)B 转十进制
位权: 2³ 2² 21 2⁰
数字: 1 1 0 1
8 + 4 + 0 + 1 = 13
必背:2 的幂次表
2⁰ 21 2² 2³ 2⁴ 2⁵ 2⁶ 2⁷ 2⁸ 210
1 2 4 8 16 32 64 128 256 1024
十转N:除N取余,倒序读出
三步搞定
1. 用十进制数反复除以N
2. 记录每次得到的余数
3. 商继续除,直到商为0
4. 余数从下往上倒着读,就是结果
注意:当商小于N时,商除以N等于0余商本身。比如 1 ÷ 2 = 0 余 1。
这个方法通用:转八进制就除以8,转十六进制就除以16。
二进制 ↔ 八进制:三位一组
为什么叫三分法?
因为 8 = 2³,所以每3位二进制数
正好对应1位八进制数。
从右往左,三位一组,不够补0。
示例:二进制转八进制
(11100100)B
分组: 011 100 100
3 4 4 = (344)Q
反过来:八进制转二进制
(136)Q
每一位拆成3位: 1 → 001, 3 → 011, 6 → 110
(136)Q= (1011110)B
提示:最前面补0不影响结果,分组不够三位就在左边补0凑齐
二进制 ↔ 十六进制:四位一组
为什么叫四分法?
因为 16 = 2⁴,所以每4位二进制数
正好对应1位十六进制数。
从右往左,四位一组,不够补0。
示例:二进制转十六进制
(1011100100)B
分组: 0010 1110 0100
2 E 4 = (2E4)H
反过来:十六进制转二进制
(51A)H
每一位拆成4位: 5 → 0101, 1 → 0001, A → 1010
(51A)H= (10100011010)B
记住:A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15,十六进制里用字母代表10以上的数
课堂练习
1、关于数据的说法正确的是( )
A. 数据是计算机被发明之后产生的,所以在古代没有数据。
B. 数据是现实世界原始事物现象的符号记录,是信息的载体。
C. 数据的记录过程一定需要人的参与。
D. 数据就是信息,信息就是数据。
2、二进制数1010转化为十进制数为( )
A.10 B.A C. 20 D. 4
B
A
课堂总结
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