2019-2021——1学期20212304《网络空间安全专业导论》第一周学习总结
作者：互联网
《计算机科学概论》第2,3章 学习总结
目录| 第二章：二进制数值与记数系统 |
数字对计算至关重要。所有使用计算机储存和管理的信息类型最终都是以数字形式储存的。本章重点是自然数以及在各种记数系统中如何表示它们。
计算机硬件采用的是二进制数。低电平信号相当于0，高电平信号相当于1。
数字与计算
数字：抽象数学系统的一个单位，服从算数法则。
自然数：0或通过在0上重复加1得到的任何数。
负数：小于0的数，是在相应的正数前加上负号得到的数。
整数：自然数，自然数的负数或0。
有理数：整数或两个整数的商（不包括除以0的情况）。
位置记数法
记数系统的基数规定了这个系统中使用的数字量。数字是由位置记数法编写的。位值是记数系统的基数的幂。
基数：记数系统的基本数值，规定了这个系统中使用的数字量和数位位置的值。
位置计数法：一种表达数字的系统，数位按顺序排列，每个数位有一个位值，数字的值是每个数位和位值的乘积之和。即用记数系统的基数的多项式表示值。
(1)二进制，八进制和十六进制
在以比10大的数为基数的记数系统中，把字母用作数字。A表示10，B表示11，C表示12，依此类推。
任何记数系统中的最大数字比基数小1。
要用任何基数表示基数值，只需要两个数字：0位于最右边，1在0的左边。
(2)其他记数系统中的运算
加减法中借位时借到的是基数的一次幂
(3)以2的幂为基数的记数系统
八进制和十六进制之间可以快速转换是原因在于它们是2的幂。转换二进制时从右到左，八进制每三个数位分成一组，十六进制每四个数位分成一组。
(4)将十进制转换成其他数制的数
While(商不是0)
用新基数除以这个十进制数
把余数作为答案左边的下一个数字
用商代替这个十进制数>
(5)二进制数值与计算机
每个存储单元(即二进制系统中的一位数字，可以是0或1)称为一个二进制数字，或简称为位。
字节：8个二进制位。
字：一个或多个字节，字中的位数称为计算机的字长。
| 第三章：数据表示法 |
计算机是多媒体设备，却只能操作二进制数值，故所有类型的数据都必须表示为二进制。
数据与计算机
数据：基本值或事实。
信息：用有效的方式组织或处理过的数据。
多媒体：几种不同的媒体类型。
数据压缩：减少存储一段数据所需的空间。
宽带：在固定时间内从一个地点传输到另一个地点的最大位数或字节数。
压缩率：压缩后的数据大小除以原始数据大小的值。说明的了压缩的程度。
无/有损压缩：不会/会丢失信息的数据压缩技术。
(1)模拟数据与数字数据
模拟数据：用连续形式表示的信息。
数字数据：用离散形式表示的信息。
模拟数据完全对应于我们周围连续无限的世界。因此计算机不能很好地处理模拟数据。需要数字化数据，把信息分割成片段病单独表示每个片段。
使用二进制费用要小得多，而且也可靠的多。电信号只传输二进制数据易于维护。
脉冲编码调制：在两个极端之间跳跃的信号的变化。
重新计时：在信号降级太多之前重新插入原数字信号的行为。
(2)二进制表示法
n位二进制数字能表示2的n次方种状态。
即使技术上只需要最少的位数来表示一种状态，我们也可能会多分配一些位数。计算机系统结构一次性能够寻址和移动的位数有一个最小值，通常是2的幂，因此分配给任何类型的数据的最小储存量通常是2的幂的倍数。
数字数据表示法
(1)负数表示法
符号数值表示法：符号表示数所属的分类(正数或负数)，值表示数的量值的数字表示法。
十进制补码：一种负数表示法，负数I用10的k次幂减I表示。
溢出：给结果预留出的位数存不下计算出的值的状况。
二进制补码：最左边的位数叫作符号位，表示了这个数字是正数还是负数。
简便计算>将每一位取反再加一。
(2)实数表示法
浮点表示法：表明了符号，尾数和指数的实数表示法。
科学计数法：另一种浮点表示法。
把一个小数从十进制转换为其他进制：用新基数乘它。乘法的进位将成为答案右边的下一位数字，乘法结果中的小数部分成为新的被乘数，直到乘法结果中小数部分为0截止。
文本表示法
字符集：字符和表示它们代码的清单。
(1)ASCII字符集
Latin-1扩展ASCII字符集可以表示256个字符。
每个ASCII字符都有自己的顺序，这是由储存它们所用的代码决定的。
(2)Unicode字符集
一般情况每个字符的编码都为16位，但有需要时每个字符可以使用更多空间以表示额外的字符。
(3)文本压缩
关键字编码：用单个字符代替常用的单词。
优点：被编码的模式通常比整个单词出现的频率更高。
缺点：被编码的通常是较短的模式，对每个单词来说，替换它们节省的空间比较少。
行程长度编码：把一系列重复字符替换为它们重复出现的次数。
能够编码的重复字符的重复次数可以是0到255的任何数，甚至可以是4到259的任何数，因为长度位2和3的序列不会被编码
赫夫曼编码：用变长的二进制串表示字符，使常用的字符具有较短的编码。
重要特征：用于表示一个字符的位串不会是表示另一个字符的位串的前缀。
音频数据表示法
要在计算机上表示音频必须数字化声波，即采集表示声波的电信号，并用一系列离散的数值表示它。
采样：周期性地测量模拟信号的电压，并记录合适的数值，最后得到表示不同电平的一系列数字。
(1)音频格式
当前由于压缩率高于同时期其他格式，MP3处于压缩音频格式的统治地位。
(2)MP3音频格式
图像与图形表示法
(1)颜色表示法
计算机中的颜色常用RGB值表示，表示每种原色的相对份额。RGB值中的每个数字由5位表示，剩下的一位有时用于表示透明度。
色深度：用于表示颜色的数据量。
增强彩色：色深度为16的颜色。
真彩色：色深度为24位的颜色。
(2)数字化图像与图形
像素：用于表示图像的独立点，代表图像的元素。
分辨率：用于表示图像的像素个数。
光栅图形格式：逐个像素存储图像信息的格式。
索引颜色技术：不同的GIF图像可以由包含256种颜色的不同颜色集构成。
元数据：有关数据的数据。
矢量图形：用线段和几何形表示图像的方法。
(3)图形的矢量表示法
矢量图形不适用于表示真实世界的图像，而适用于艺术线条和卡通绘画。
视频表示法
编译码器：表示压缩器/解压缩器。
视频编译码器：用于缩减电影大小的方法。
时间压缩：根据连续帧之间的差别压缩电影的技术。
空间压缩：基于静态图像的压缩技术的电影压缩技术。
| 收获 |
巩固了进制的概念，熟悉了运算，对计算机的工作方式有了一个全新的认知。
| 问题即解决过程 |
对进制的转换不够熟练：通过练习题目掌握
对书中的概念不理解：反复阅读并查阅资料
标签：表示,记数,数字,二进制,数据,表示法,2019,网络空间,20212304 来源： https://www.cnblogs.com/pupuzi/p/15336668.html