蜀茯的小屋

作者： Wang, ZiHan

  • 计算机导论笔记（第五章）

    • 存储文本

    计算机只能存储二进制数，无法直接存储字符，但我们又不能直接用二进制（因为太麻烦）。所以就有了编码表，如ASCLL码表。

    当然，每一个字符在编码表下都被转换成了二进制数，一位可以表示两个数据

    • 存储音频

    二进制数是不连续的，所以理论上是无法存储音频的。但凡事无绝对，我们可以通过以下方式来存储音频

    第一步是找到方法，通过量化，采样来使不可测量的音频可以被测量

    我们采样的周期越短音质就越清晰

    量化就是变得可以测量，你要把采样的周期与取值确定了，并且使资源利用最合理（例如你不能把周期设置为1.01253198746325425，那样就会浪费许多位）

    编码时当然会选择最优化的方法（如补码就比有符号整数更合理,好用），每样本位决定了音频的细腻程度，每样本数决定了音频的流畅度。

    • 存储图像——光栅图

    像素就是图像的最小单位

    解析度就是色块的大小与数量，色彩深度就是光的密度，波的频率。通过红、黄、蓝三种光来“调配”颜色

    真彩色是一个统一的标准，224种颜色已经可以满足大部分的需要了，甚至有点“太”细致了，于是就有了“简化的”索引色

    索引色其实就是mini的真彩色，它的优点是需要的内存少，画质还可以

    • 存储图像——矢量图

    光栅图的单位毕竟是色块，放大了就会失真。而矢量图则是公式，可以理解为函数图像。由一个个图像，公式来实时运算，调整。你放大一次，计算机就重新计算一遍。

    • 存储视频

    视频就是快速闪过的图像，能存储图像就能存储视频。每一张图片就是一帧

  • 计算机导论笔记（第四章）

    注：网站和图片均来自于JZStudio计算机编程的计算机导论视频

    • 浮点表示法

    如上，定点表示法无法满足我们的需求，于是“浮点表示法”就诞生了。

    顾名思义，浮点就是小数点可以移动，不用在规定几位数用来表示什么，跟十进制的“科学计数法”如出一辙。所以，计算机从原来需要存储单纯的数码变成了符号+定点数+位移量（小数点移动的位数，用指数存储。如科学计数法的3.14*103一样，例如1.01011*29的9一样（因为二进制是满二进一，所以底数是2））

    • 浮点表示法——规范化

    例如1.011*218，我们只需要存储符号“+”，“011″(因为浮点表示法第一位必须是1，不然就没有意义了，既然是定值就没必要占用变量的空间），”18“（2是底数，永远确定）

    • 余码系统

    余码系统就是先设置一个偏移量，再用偏移后的数表示。（如偏移量是7，那么我想表示0就用7（7-7=0），-5就是2（2-7=-5））这样就可以在一定程度内表示负数了。

    （2m-1已经在整数最大讲过了）

    这个偏移量没有具体标准，不好经行数据传输，于是一个具体标准产生了

    符号S表示+/-，标数表示浮点表示法的指数，尾数表示规范化的浮点表示法的小数部分。下面是个例子

  • 计算机导论笔记（第三章）

    注：网站和图片均来自于JZStudio计算机编程的计算机导论视频

    • 数据类型

    多媒体就是对大部分数据类型的总称

    换算例子
    bit(位）1bit最小的单位
    byte（字节）1byte=8bit一个字母或符号
    千字节1kb=1024byte一张图片
    兆字节1MB=1024kb3、5分钟的音频
    吉字节1GB=1024MB视频
    太字节1TB=1024GB电影的单位
    • 存储整数-无符号表示法

    无符号整数只能存储非负数，假如我用3位来存储二进制的1001就存不下来，就发生了溢出。这时，计算机会将从左往右数第三位以后的数全部丢弃掉。如果我只存储10，那计算机为了填满这三位就会往左补0，变成010。（最大无符号整数之前已经讲过了，感兴趣的可以往前翻）

    • 符号加绝对值表示法

    无符号整数只能存储非负数，那为了表示符号该用什么方法呢？很简单，用一位来表示+/-就行

    这时就出现了一个问题，1000和0000都表示0，所以，这个系统有两个0

    溢出时计算机会舍去剩下的数

    补码

    符号加绝对值表示法虽然可以表示负数，但浪费了一位。补码就完美的解决了这个问题。

    算法：二进制数X

    X＞0：X补=X

    X＜0：X补=X反码+1（如0010取补码等于1110（01101+1））

    反码：所有位0变成1，1变成0。（如0010取反等于1101）

    注意：补码第一位是0，则这个整数为正，是1就是负

    如-3在4位中存储：

    -3为负，则将3转换为二进制取补码

    3=（11）2=0011

    取补码等于 1101（1100+1）

    结束

  • 计算机导论笔记（第二章）

    进制

    十进制

    数字系统用数码或其他符号来表示数字，在不同的系统中，数字的表示方法也不一样。（如“5”和“v”都表示5）

    数字系统分位置化系统和非位置化系统

    如上，下面是几个例子。

    数为123.456时（十进制），

    Sk=1，……，S2=2，S1=3，S-1=4，S-2=5，……，S-l=6

    S=（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9）（阿拉伯数字）

    b=10（因为是十进制）

    b=S中的符号数（因为有几个符号表示数字，那就有几个“数码”，就是几进制）

    那+/-小数点该怎么存储呢？

    之后的IEEE浮点单精度表示法会解决。

    （子内容）x进制转十进制

    我们假设有个二进制数是11

    那它的“个位”和“十位”就可以拆成1+10

    二进制十位的“1”是由个位进一次位得到的，而二进制是满二进一，所以10=1+1，21,那二进制的11就等于1+1+1（两个一是十位的，一个是个位的），转为十进制就是1+1+1=3.如果有百位那就是十位进的，单位就是1+1+1+1（两个十位），22。以此类推

    X=(Sk……S2S1.S-1S-2…….S-l)n

    Sk*nk-1+……+S2*n1+S1*n0+S-1*n-1+S-2*n-2+……+S-l*n-l就是十进制的数

    （子内容）x进制n位数最大值

    我们假设是x进制，求n位数的最大值。

    x进制是满x进一，n位数的最大值就是最小的n+1位数减一。那最小的就是最高位为1，其他位都是0。这个数就是xn（满x进一，进了n次），少一就是xn-1

    十六进制

    二进制表达太麻烦，十进制不好转换，就有了十六进制和八进制

    八进制

    无（与十进制的相互转换都讲了）

    进制小结

    • 其他

    （子内容）十进制转其他进制（整数部分）

    设这个十进制数为y，要转换成n进制

    用短除法将y和n短除到0为止，中途有余数就写在右边，最终将所有数从下往上依次写出即可

    （子内容）十进制转其他进制（小数部分）

    设这个十进制数为y，要转换成n进制

    将这个数乘n，取个位上的数为n进制数的十分位，剩下的数继续重复这个步骤并依次排列

    如十进制的0.375

    0.375*2=0.75（取“0”）

    0.75*2=1.5（取“1”）

    0.5*2=1（取“1”）

    0.375=（0.011）2

  • 计算机导论笔记（第一章）

    注：网站和图片均来自于JZStudio计算机编程的计算机导论视频

    • 起始篇

    https://www.bilibili.com/video/BV13V41117xc?t=38.8

    （说的全是场面话）要打好基础，不是一开始就学编程学语言

    • 书籍介绍

    计算机导论共18章，分别有基础组成，硬件，软件，语言，计数等多方面知识（注：纯理论书籍）。

    • 图灵模型

    阿兰图灵在1937年首次提出通用计算机设想：所有的计算都有可能在一种特殊的机器上执行。（注：这只是一种在数学上的猜想，不是实际机器）

    相同数据不同数据
    相同程序输出数据相同输出数据不同
    不同程序输出数据不同输出数据不同
    • 冯诺依曼模型

    基于通用图灵机建造的计算机都是在存储器（内存/寄存器）上存储数据的（程序也能被存储在内存中）

    计算机的存储器都可以存储数据和程序，那么就意味着数据和程序应该有着相同的格式——位模式（由0、1串组成的序列）

    • 计算机组成部分

    计算机由3大部分组成分别是硬件，数据，软件

    因为以前的计算机是使用晶体管为元件的，只有高电压和低电压两种模式，所以只能用二进制。

    机器语言：位模式

    符号语言：用符号代表某种概念或算法（如用“1”代表1）

    高级语言：更复杂的“符号语言”（如“rust”“c”“c++”等）

    • 计算机简史

    无（内容太多了，而且不重要）

    • 社会问题和道德问题

    我对社会公正不是很理解