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思考. 问题四:大学生如何学习?(学会自学) 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) 转变学习内容 (要全方位的学习). 做人、做事 专业、动手 学习、适应 团队、交际 英语、创新. 面试最看重什么 ?. 《 论语十则 》 论学习态度和学习方法. 1. 子曰: 学而时习之 , 不亦说 (yuè) 乎?有朋自远方来, 不亦乐乎?人不知而不愠 (yùn) ,不亦君子乎 ? 2. 曾子曰: 吾日三省 (xǐng) 吾身:为人谋而不忠乎?与 朋友交而不信乎?传不习乎 ?
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思考 • 问题四:大学生如何学习?(学会自学) • 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) • 转变学习内容(要全方位的学习) 做人、做事 专业、动手 学习、适应 团队、交际 英语、创新 面试最看重什么?
《论语十则》论学习态度和学习方法 1.子曰:学而时习之,不亦说(yuè)乎?有朋自远方来, 不亦乐乎?人不知而不愠(yùn),不亦君子乎? 2.曾子曰:吾日三省(xǐng)吾身:为人谋而不忠乎?与 朋友交而不信乎?传不习乎? 3.子曰:温故而知新,可以为师矣。 4.子曰:学而不思则罔,思而不学则殆。 5.子曰:由,诲女知之乎!知之为知之,不知为不知, 是知也。
6.子曰:见贤思齐焉,见不贤而内自省也。 7.子曰:三人行,必有我师焉;择其善者而从之,其不 善者而改之。 8.曾子曰:士不可以不弘毅,任重而道远。仁以为己 任,不亦重乎?死而后已,不亦远乎? 9.子曰:岁寒,然后知松柏之后凋也。 10.子贡问曰:有一言而可以终身行之者乎?子曰:其 恕乎!己所不欲,勿施于人。
送给学生的话 • 提高交际能力: • 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) • 打电话、写邮件、QQMSN交流、演讲、写作、嘴里 不要含口香糖… • 做一个牛人,你就有更多的话语权
计算机数据 • 4.1 数据表示 • 4.2 数据存储 • 4.3 数据运算 • 4.4 数据压缩* • 4.5 数据纠正* • 4.6 数据备份* • 4.7 数据恢复* • 4.8 数据仓库* • 4.9 数据挖掘*
契克卡德 莱布尼茨 阿兰·图灵 伏羲八卦 帕斯卡 莫奇利和埃科特 约翰•阿坦那索夫 冯•诺依曼 4.1 数据表示 • 计算机之父是谁?计算机鼻祖是谁?
1.数据表示的由来 • 手指、石子、绳结、算筹、珠盘、算盘…… • 计算机的发明(0、1)
2.数字系统(数码系统) • 非位置化数字系统:每个符号有一个值,与位置无关 sk-1…s2s1s0.s-1s-2…s-l 非进位计数制 它的值:n=sk-1+…+ s1 + s0 +s-1 + s-2 + … + s-l • 例如:罗马数字系统的符号取值 • 重复相加、右加左减、加线乘千 • MDC=1600 XIX=19 XVIII=18 • 2009=MMIX 20091209=?
位置化数字系统:符号所占据的位置决定其表示的值位置化数字系统:符号所占据的位置决定其表示的值 ±(sk-1…s2s1s0.s-1s-2…s-l)b 进位计数制 b基数s位权 它的值是:n= ±(sk-1×bk-1+…+s2×b2+s1×b1+s0×b0+ s-1×b-1+s-2×b-2+…+s-l×b-l) • 例如:12 • 表示10进制-12 • 表示2进制-(1100)2 • 表示8进制-(14)8 • 表示16进制-(C)16 A,B,C,D,E,F
3.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 2/8/16取整顺序排列;凑数 • 例如:12、0.625 10 8 2 16 • 【思考】用程序实现分数转换成二进制(精确到小 数点第二位)? 【演示】ten-two1.c
4.数据的表示单位 • 位(bit):最小的数据单位是二进制的一个数位 • 字节(Byte):用来表示存储空间大小的最基本单位 • 1Byte=8bits • 1KB=1024B • 1MB=1024KB • 1GB=1024MB • 1TB=1024GB • 1PB[Petabyte]=1024TB • 1EB[Exabyte]=1024PB • 1ZB[Zettabyte]=1024EB • 1YB[Yottabyte]=1024ZB 为什么硬盘没有500G,下载没有2M
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,具有 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8 位机、16 位机、32位机和64位机等 • 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,运算精度也就越高
4.2 数据存储 • 为什么二进制能够表示出各种信息 1775年4月18日,美军派出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,两个灯笼从海上进攻。如果英军从陆地和海上同时进攻,怎么办?
为什么要用二进制存储数据 • 电路简单,易于表示 • 可靠性高 • 运算简单 • 逻辑性强
数据类型(多媒体) • 数字 • 文本 • 音频 • 图像 • 视频
1.数字存储 • 定点数的表示: • 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 • 定点小数:将小数点固定在最高数据位的左边 S dn-1 dn-2 d0 … 数值部分 小数点位置 符号位
定点整数:将小数点固定在最低数据位的右边 S dn-1 dn-2 d0 … 数值部分 小数点位置 符号位
原码:正数则最高位为0,其它位保持不变;负原码:正数则最高位为0,其它位保持不变;负 数最高位为1,其它位保持不变 • 例如:13原码00001101,-13的原码10001101 • 优点:转换非常简单,正负号将最高位置0或1 • 缺点:加减运算不方便,符号位不能参与运算, • 并且0的 • 原码表示方法: • +0的是00000000,-0的是10000000
反码:正数则最高位为0,其它位保持不变;负反码:正数则最高位为0,其它位保持不变;负 数则最高位为1,其它位按位求反 • 例如:13的反码是00001101,-13的反码是11110010 • 符号位虽然可以作为数值参与运算,但计算完后, • 仍需要根据符号位进行调整 • 0的反码表示方法: • +0的是00000000,-0的是11111111
补码:正数则最高位为0,其它位保持不变;负数则补码: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1 • 计算机表示整数最普遍的系统就是二进制补码记数法 • 例如:13是00001101,-13是11110011 • 补码的符号可以作为数值参与运算,且计算完后,不 • 需要根据符号位进行调整 • 0的补码表示方法是唯一的00000000
余码记数法:每一个数值都是由相同长度的位模式余码记数法:每一个数值都是由相同长度的位模式 表示的 • 为了表示正的或负的整数,将正整数(称为一个偏 • 移量 2m-1-1,m是内存单元存储指数的大小)添加到 • 每个数字中,将它们统一移到非负的一边 • 余7代码转换表: -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 加7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
浮点数的表示:小数点在数据中的位置可以左右 移动的数据 • N=2E ×D 其中,2是基数,E是阶码(指数), D是尾数 • IEEE单/双精度:符号1/1+指数8/11+尾数23/52 • 例如:写出十进制数5.75的余127码(单精度)表示法 S=0 5.75=(101.11)2=(1.0111)2×22 E=2+127=(10000001)2 M=01110000000000000000000 01000000101110000000000000000000
例如:写出十进制数-161.875的余127码(单精度)例如:写出十进制数-161.875的余127码(单精度) 表示法 S=1161.875=(10100001.111)2 =(1.0100001111)2×27 E=7+127=(10000110)2 M=01000011110000000000000 11000011001000011110000000000000
【例题】下面这个程序输出是多少? • #include<stdio.h> • void main() • { • float a,c,f,h; • double b,d,e,g; • a=2.2f; b=(double)a; • printf("b=%d \n",b); • c=2.25f; d=(double)c; • printf("d=%d \n",d); • e=10.56; f=(float)e; • printf("f=%f \n",f); • g=10.123456789; h=(float)g; • printf("h=%f \n",h);} b=-1610612736 d=0 f=10.560000 h=10.123457 【演示】data.c
【思考】C和JAVA中的数据如何表示,如何输入 和输出? 【提示】将在《计算机语言》章中讲解
2.文本存储 • 文本的片断是用来表示该语言中某个意思的一系列 的符号 • 用位模式来表示符号: log2n=N(n模式长度,N符号个数) • 不同的位模式集合被设计用于表示文本符号,每一 个集合称为代码,表示符号的过程称为编码 • ASCII(美国信息交换标准码):
Unicode(统一码、万国码、单一码): • 它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的 二进制编码,以满足跨语言、跨平台进行文本转换 、处理的要求 • Unicode字符集可以简写为UCS(Unicode Character Set) • Unicode是国际组织制定的可以容纳世界上所有文字 和符号的字符编码方案 • Unicode用数字0-0x10FFFF来映射这些字符,最多 可以容纳1114112个字符
UTF(UCS Transformation Format),Unicode字 符集转换格式,即怎样将Unicode定义的数字转换成 程序数据 • UTF-8、UTF-16、UTF-32分别以BYTE、WORD、 DWORD作为编码单位 • XML及其子集HTML采用UTF-8作为标准字集 • 中文范围 4E00-9FBF:CJK 统一表意符号 (CJK Unified Ideographs) • 【思考】还有哪些编码?文本有哪些格式?文本处 理工具有哪些?
3.音频存储 • 音频表示声音或音乐,是随时间变化的实体,只能在 某一时刻度量声音的密度,是模拟数据 • 采样:S=44100个样本/秒 • 量化:将样本的值截取为最接近整数值的一种过程 • 编码:样本值编码成位模式,位率R=S×B每样本位 • 声音编码标准:MP3(MPEG Layer 3)-16位 • 【思考】音频有哪些格式?有哪些播放器?如何进行 转换?
4.图像存储 • 光栅图(位图):照片由模拟数据组成,数据色彩因 空间变化,采样就是扫描(扫描率就是解析度),样 本就是像素(位的数量就是色彩深度) • 真彩色:RGB红绿蓝、000000-FFFFFF、JPEG • 索引色(调色板色):FF、GIF • 矢量图(几何模型):图像被分解成几何图形的组合 • 不存储每个像素的位模式 • FLASH应用程序、创建字体(TrueType、PostScript )、工程绘图CAD • 【思考】有哪些制图工具?抓图工具?格式如何转换
5.视频存储 • 视频是图像在时间上的表示(帧) • 视频是随空间(单个图像)和时间(一系列图像) 变化的信息表示 • 【思考】视频有哪些格式?有哪些播放器?如何进 行转换?
4.3 数据运算 1.逻辑运算 • 0-假、1-真 • 非(NOT):是输入的反转 • 与(AND):输入都为1才是1,否则是0 • 或(OR):输入都为0才是0,否则是1 • 异或(XOR):输入相同是0,否则是1 • 如果a=10011000,b=00101010,则not a=?, a and b=?, a or b=?,a xor b=?
2.移位运算 • 逻辑移位运算: • 逻辑右移:右边丢弃左边补0 • 逻辑左移:左边丢弃右边补0 • 循环右移:把每一位向右移动一个位置,最右位成 为最左位 • 循环左移:把每一位向左移动一个位置,最左位成 为最右位
算术移位运算:假定位模式为二进制补码表示的带算术移位运算:假定位模式为二进制补码表示的带 符号整数 • 算术左移:对整数乘以2,丢弃符号位,接受右边 的位为符号位,有可能发生上溢或下溢,结果是非 法的 • 算术右移:对整数除以2,保留符号位 • 如果a=10011000,进行这六种移位结果是?
3.算术运算 • 整数的算术运算: • 二进制补码整数的加减法:A+B A-B=A+(B-+1) • A=11011101,B=00010100,则A-B=? • A=01111111,B=00000011,则A+B=? -55,-126
S←As XOR Bs o=1 加 减 o=0 开始 o=0 o=1 Rs←As 报告上溢 停止 RM←AM + BM-+1 RM←AM + BM Rs←Bs Bs←Bs- Rs←As RM←RM-+1 停止 停止 停止 S=1 S=0 Xs:X的符号 XM:X的绝对值 X-+1:X的补码 s:1位符号位 o:1位上溢位 • 符号加绝对值整数的加减法: R=A±B
如果是减法,改变B的符号 • 对A和B的符号进行XOR运算,如果S=0,则A和B符 • 号相同 • S=0则R=±(AM+BM),可能发生上溢 • S=1则R= ±(AM-BM),如果AM≥BM就有上溢, • RS=AS ,如果AM<BM就没有上溢, RM=RM-+1, • RS=BS • A=00010001,B=00010110,则A+B=? • A=00010001,B=10010110,则A+B=? • A=11010001,B=10010110,则A-B=? +39,-5,-59
开始 A=0 B=0 增加较小的指数 给A和B尾数 增加隐含的1, 增加指数 上溢 减 加 右移尾数 右移 尾数 停止 R←A R←B 停止 相加符号和尾数的组合 规范化 如果需要,四 舍五入尾数 增加 指数 翻转B的符号 停止 将A和B规范化 这是两个符 号数量格式 的数的加法 两指数相等 • 实数的算术运算: R=A±B
如果A=0则R=B,如果B=0则R=A • 如果是A-B,则改变B的符号 • 统一指数,把指数小的移位直到A和B指数相同 • 把A和B的符号和尾数的组合看成符号加绝对值格 • 式的整数,然后相加 • 最后,再次规范化数
显示计算机是如何计算A=5.75,B=161.875, • R=A+B= ? R=(1.0100111101)2×2 134-127=167.625
显示计算机是如何计算A=5.75,B=-7.0234375, • R=A+B=? R=(1.0100011)2×(-2 127-127)=-1.2734375
【面试题】把a和b两个值进行交换,不用中间变量【面试题】把a和b两个值进行交换,不用中间变量 • 【方法一】 • a=a+b • b=a-b • a=a-b • 【方法二】 • a=a^b • b=a^b • a=a^b 关于阿利亚纳五号的失败 【演示】dataexchange.java
4.4 数据压缩* • 压缩类型:无损压缩、有损压缩 • 压缩类似:文字、文本、图像、音频、视频
4.5 数据纠正* • 引言 • 块编码 • 线性块编码 • 循环码 • 校验和
4.6 数据备份* • GHOST • Windows系统还原
4.7 数据恢复* • 回收站、格式化 • EASYRECOVERY、FINALDATA
4.8 数据仓库* • 数据仓库是决策支持系统(dss)和联机分析应用 数据源的结构化数据环境 • 研究和解决从数据库中获取信息的问题 • 它的特征在于面向主题、集成性、稳定性和时变性
4.9 数据挖掘* • Data Mining一种透过数理模式来分析企业内储存的 大量资料,以找出不同的客户或市场划分,分析出 消费者喜好和行为的方法 • 数据挖掘能做以下7种事情: • 分类、估值、预言、聚集 • 相关性分组或关联规则 • 描述和可视化 • 复杂数据类型挖掘(Text, Web , 图形图像,视频,音频等)