计算机科学导论-基于计算思维的思想与方法（第4版）-习题及答案ch04

第四章数据表示的基本思维选择题1-5AACDB6-10ADBD略问答题1.什么是信息?什么是数据?两者之间有何关系?略2.计算机中为何引入不同的计数制?计算机只能识别由“0”和“1”组成的二进制代码，而人们通常使用的是十进制数，为了便于人机交互，因而引入了二进制、八进制、十六进制以及用于输入输出的十进制。3.计算机中为什么要采用二进制?计算机只能识别由“0”和“1”组成的二进制代码，而人们通常使用的是十进制数，为了便于人机交互，因而引入了二进制、八进制、十六进制以及用于输入输出的十进制。根据基数r的取值不同，可得到不同进位计数制的表达式，并且可用不同的下标来表示。4.数值型数据的符号在计算机中如何表示?计算机处理的数据可分为数值型数据和非数值型数据：数值型数据(NumericData)是指数学中的代数值，具有量的含义；非数值型数据(Non-NumericData)是指输入计算机的其他信息，没有量的含义，这类数据包括字符数据、逻辑数据、多媒体数据。无论是数值型数据还是非数值型数据，在进行数据处理之前，必须将它们进行编码，只有在形成由0和1组成的二进制代码后才能进行信息处理。5.机器数与真值有何区别?由于计算机字长是一定的，因此带符号位与不带符号位的数值范围是有区别的。如果不带符号位，则机器字长的所有位数都可用于表示数值；如果带符号位，则最高位为符号位，其余n-1位表示数值。通常，我们把由数值和符号两者合在一起构成数的机内表示形式称为机器数(也称为机器码)，把所表示的真正数值称为这个机器数的真值。6.什么是定点表示法?什么是浮点表示法?定点(FixedPoint)表示法是指在计算机中约定小数点在数据字中的位置是固定不变的，用定点表示法表示的数据称为定点数。定点数规定，参与运算的各数的阶码是恒定的，即小数点位置是固定不变的。浮点(FloatingPoint)表示法是指在计算机中约定小数点在数据字中的位置是浮动的，用浮点表示法表示的数据称为浮点数。浮点数规定，参与运算的各个数的阶码E(小数的位置)是可变动的。7.ASCⅡ、EBCDIC、Unicode编码各有什么用途?ASCII编码是目前计算机中广泛使用的编码，它是美国标准信息交换码(AmericanStandardCodeofInformationInterchange，ASCII)，被国际标准化组织(IntemnationalStandardsOrganization，ISO)采纳而成为国际通用的信息交换标准代码。EBCDIC编码扩展码中的前128个字符的编码与标准ASCII字符集相同，主要用于大型计算机系统。Unicode编码主要用来解决大多数语种的实时、无障碍的信息交换，允许交换、处理和显示多语言文本以及公用的专业符号和数学符号，成为当今最为重要的交换和显示的通用字符编码标准。8.汉字输入码、汉字交换码、汉字机内码、汉字字形码、汉字地址码各有何功能和作用?汉字输入码又称为外码，是指为了能够直接使用西文标准键盘把汉字输入到计算机中而设计的代码。汉字交换码又称为国标码，是指用于汉字信息处理系统之间或通信系统之间进行信息交换的汉字国标码，以使系统、设备之间信息交换时采用统一的编码形式。汉字机内码又称为汉字内码，是指汉字信息处理系统内部存储、交换、检索等操作统一使用的二进制编码。汉字字形码又称为字模码，是指汉字库中用点阵表示的汉字字模代码。由于该编码是用来显示和打印汉字，因而又称为汉字输出码，并且分为点阵表示法和矢量表示法。汉字地址码是指汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。汉字库中字型信息是按一定顺序(按汉字交换码中的排序)连续存放在存储介质上的，所以汉字地址码大多是连续有序的，而且与汉字内码间有着简单的对应关系，以简化汉字内码到汉字地址码的转换。9.逻辑数据与数值数据有何区别?略10.什么是逻辑电路?逻辑电路主要由哪些基本器件组成?逻辑变量和逻辑函数用来描述输入和输出之间的逻辑关系，描述“真”和“假”的变量称为逻辑变量，把描述逻辑变量关系的函数称为逻辑函数，实现逻辑函数的电路称为逻辑电路，实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算，由基本逻辑电路组成的部件称为逻辑部件。谈论题1.计算机硬件只能识别用0和1表示的信息，为什么通过键盘可以输入任意数字和字符?为了解决人机交互的“兼容性”问题，可通过“0”和“1”的各种编码来实现，从而使计算机中的所有数值数据、字符数据、逻辑数据、多媒体数据等，都可以用由0和1组成的符号代码来表示；通过不同数制的转换，满足各种信息表示要求，适应人类日常使用习惯。计算机只能识别由“0”和“1”组成的二进制代码，而人们通常使用的是十进制数，为了便于人机交互，因而引入了二进制、八进制、十六进制以及用于输入输出的十进制。根据基数r的取值不同，可得到不同进位计数制的表达式，并且可用不同的下标来表示。2.计算机中的图像、视频、音频信息是怎样得到的?其采样、量化和编码是由“谁”实现的?音频是用来描述声音的，现实中的音频信息是一种模拟数据，不便于数字计算机存储和处理，必须将其转换为便于计算机处理和存储的数字数据，该转换过程被称为音频数字化编码表示。声音信息数字化就是把模拟信息转换为数字信息，通过对声音信息采样、量化和编码来实现。图像信息数字化就是把形如照片、画报、图书、图纸等模拟信息转换为数字信息(计算机能够接受的