《计算机数据》PPT课件.ppt

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1、1华东理工大学计算机科学与工程系第第3章章 计计算机数据算机数据2华东理工大学计算机科学与工程系该书该书用利益分析法剖析次用利益分析法剖析次贷贷危机的，危机的，对对未来的未来的经济经济走走势进势进行了分析和展望，并行了分析和展望，并对对如何捍如何捍卫卫民族民族财财富、使富、使财财富增富增值值和解和解决决经济难题经济难题、实现实现民族复民族复兴兴提提出了一些出了一些针对针对性的解决方案和性的解决方案和建建议议3华东理工大学计算机科学与工程系v问题三：大学生如何学习？（学会自学）问题三：大学生如何学习？（学会自学）转变学习态度转变学习态度（学习热情和兴趣是可以培养的）（学习热情和兴趣是可以培养的）

2、转变学习方法转变学习方法（更多时候你是一个人在战斗）（更多时候你是一个人在战斗）转变学习内容转变学习内容（要全方位的学习）（要全方位的学习）面试最看面试最看重什么重什么?做人、做事做人、做事专业、动手专业、动手学习、适应学习、适应团队、交际团队、交际英语、创新英语、创新4华东理工大学计算机科学与工程系1.子曰：子曰：学而时习之学而时习之,不亦说不亦说(yu)乎？有朋自远方来，乎？有朋自远方来，不亦乐乎？人不知而不愠不亦乐乎？人不知而不愠(yn)，不亦君子乎，不亦君子乎?2.曾子曰：曾子曰：吾日三省吾日三省(xng)吾身：为人谋而不忠乎？与吾身：为人谋而不忠乎？与 朋友交而不信乎？传不习乎朋友交

3、而不信乎？传不习乎?3.子曰：子曰：温故而知新，可以为师矣。温故而知新，可以为师矣。4.子曰：子曰：学而不思则罔，思而不学则殆。学而不思则罔，思而不学则殆。5.子曰：子曰：由，诲女知之乎！知之为知之，不知为不知，由，诲女知之乎！知之为知之，不知为不知，是知也。是知也。5华东理工大学计算机科学与工程系6.子曰：子曰：见贤思齐焉，见不贤而内自省也。见贤思齐焉，见不贤而内自省也。7.子曰子曰：三人行，必有我师焉；择其善者而从之，其不：三人行，必有我师焉；择其善者而从之，其不 善者而改之。善者而改之。8.曾子曰：曾子曰：士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己 任，不亦

4、重乎？死而后已，不亦远乎？任，不亦重乎？死而后已，不亦远乎？9.子曰：子曰：岁寒，然后知松柏之后凋也。岁寒，然后知松柏之后凋也。10.子贡问曰：子贡问曰：有一言而可以终身行之者乎？子曰：其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。恕乎！己所不欲，勿施于人。6华东理工大学计算机科学与工程系v提高交际能力：提高交际能力：个人形象个人形象（穿着得体、精神状态、学会微笑）（穿着得体、精神状态、学会微笑）学会倾听学会倾听（不好意思，我插一句（不好意思，我插一句）学会说话学会说话（真诚、得体、幽默、积极乐观、深度（真诚、得体、幽默、积极乐观、深度）学会做事学会做事（认真、用心、不要拖、

5、尽量完美）（认真、用心、不要拖、尽量完美）打电话、写邮件、打电话、写邮件、QQMSN交流、演讲、写作、嘴里交流、演讲、写作、嘴里 不要含口香糖不要含口香糖做一个牛人，你就有更多的话语权做一个牛人，你就有更多的话语权7华东理工大学计算机科学与工程系3.1 数据表示数据表示3.2 数据存储数据存储3.3 数据运算数据运算3.4 数据压缩数据压缩*3.5 数据纠正数据纠正*3.6 数据备份数据备份*3.7 数据恢复数据恢复*3.8 数据仓库数据仓库*3.9 数据挖掘数据挖掘*计算机数据计算机数据8华东理工大学计算机科学与工程系谁谁能更好地抓住数据、理解数据、分析数据，能更好地抓住数据、理解数据、分析

6、数据，谁谁就能在下一波的社会就能在下一波的社会竞竞争中脱争中脱颖颖而出而出大数据大数据:正在到来的数据革命正在到来的数据革命 数据之美数据之美爆发：大数据时代预见未来的新思维爆发：大数据时代预见未来的新思维9华东理工大学计算机科学与工程系计算机之父是谁？计算机鼻祖是谁？计算机之父是谁？计算机鼻祖是谁？冯冯诺依曼诺依曼约翰约翰阿坦那索夫阿坦那索夫莫奇利和埃科特莫奇利和埃科特帕斯卡帕斯卡莱布尼茨莱布尼茨契克卡德契克卡德 阿兰阿兰图灵图灵 伏羲八卦伏羲八卦3.1 数据表示数据表示10华东理工大学计算机科学与工程系1.数据表示的由来数据表示的由来手指、石子、手指、石子、绳结绳结、算筹、珠、算筹、珠盘盘

7、、算、算盘盘 这这种表示数据的方法缺点是什么？种表示数据的方法缺点是什么？计计算机的算机的发发明（明（0、1）这这种表示数据的方法缺点是什么？种表示数据的方法缺点是什么？云存云存储储 通通过过集群集群应应用、网格技用、网格技术术或分布式文件系或分布式文件系统统等等功能，将网功能，将网络络中大量各种不同中大量各种不同类类型的存型的存储设备储设备通通过应过应用用软软件集合起来件集合起来协协同工作，共同同工作，共同对对外提供外提供数数据存据存储储和和业务访问业务访问功能的一个系功能的一个系统统11华东理工大学计算机科学与工程系2.数字系统（数码系统）数字系统（数码系统）非位置化数字系统：非位置化数字

8、系统：每个符号有一个值，与位置无关每个符号有一个值，与位置无关 sk-1s2s1s0.s-1s-2s-l 非进位计数制非进位计数制 它的值：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例如：罗马数字系统的符号取值重复相加、（小值）右加左减、加线乘千重复相加、（小值）右加左减、加线乘千MDC=1600 XIX=19 XVIII=18 2009=MMIX 20091209=?12华东理工大学计算机科学与工程系位置化数字系位置化数字系统统：符号所占据的位置决定其表示的符号所占据的位置决定其表示的值值 (sk-1s2s1s0.s-1s-2s-l)b 进进位位计

9、计数制数制 b基数基数s位位权权 它的它的值值是：是：n=(sk-1bk-1+s2b2+s1b1+s0b0+s-1b-1+s-2b-2+s-lb-l)例如：例如：12 Decimal表示表示12 Binary表示（表示（1100）2或者或者1100B Octal表示（表示（14）8或者或者14O Hex表示（表示（C）16或者或者CH A,B,C,D,E,F-数数码码13华东理工大学计算机科学与工程系3.各种各种进进制制转换转换102816整数除整数除2余数逆序排列余数逆序排列小数乘小数乘2整数整数顺顺序排列序排列从低到高分组不足加零从低到高分组不足加零8进进制与制与16进进制用制用2进进制制

10、过过渡渡负负数先数先补码补码再再转换转换14华东理工大学计算机科学与工程系10-2相互转换相互转换：(10-8/10-16)整数除以整数除以2余数逆序排列余数逆序排列:用用2去除十去除十进进制整数，可以制整数，可以得到一个商和余数，再用得到一个商和余数，再用2去除商，又会得到一个商和去除商，又会得到一个商和余数，如此余数，如此进进行，直到商行，直到商为为零零时为时为止，然后把先得到止，然后把先得到的余数作的余数作为为二二进进制数的低位有效位，后得到的余数作制数的低位有效位，后得到的余数作为为二二进进制数的高位有效位，依次排列起来制数的高位有效位，依次排列起来小数乘以小数乘以2取整取整顺顺序排列

11、序排列:用用2乘十乘十进进制小数，可以得制小数，可以得到到积积，将，将积积的整数部分取出，再用的整数部分取出，再用2乘余下的小数部分，乘余下的小数部分，又得到一个又得到一个积积，再将，再将积积的整数部分取出，如此的整数部分取出，如此进进行，行，直到直到积积中的整数部分中的整数部分为为零，或者整数部分零，或者整数部分为为1，此，此时时0或或1为为二二进进制的最后一位。或者达到所要求的精度制的最后一位。或者达到所要求的精度为为止止15华东理工大学计算机科学与工程系2-8相互转换相互转换：(2-16)把要把要转换转换的二的二进进制从低位到高位每制从低位到高位每3位或位或4位一位一组组，高，高位不足位

12、不足时时在有效位前面添在有效位前面添“0”，然后把每，然后把每组组二二进进制数制数转转换换成八成八进进制或十六制或十六进进制即可制即可8-16相互转换相互转换:先先转换转换成二成二进进制，再制，再转换转换成其它成其它进进制制负负数的数的转换转换方法：方法：先把先把负负数用数用补码补码表示，再按照上面表示，再按照上面正数的方法正数的方法进进行行转换转换16华东理工大学计算机科学与工程系【思考思考】用程序实现分数转换成二进制（精确到小用程序实现分数转换成二进制（精确到小 数点第二位）？数点第二位）？【演示演示】ten-two1.c【思考】有没有比上面的方法更快的？【思考】有没有比上面的方法更快的？

13、可以可以试试试试用凑数法。比如十用凑数法。比如十进进制数制数220转换转换成二成二进进制，先按照制，先按照27、26、25、24、23、22、21、20数字排序，数字排序，即即128、64、32、16、8、4、2、1，要凑，要凑220，把要，把要用到的数字位置表示用到的数字位置表示1，否，否则则表示表示0，如，如128、64、16、8、4要用到，其它数字不用，所以要用到，其它数字不用，所以220(11011100)2例如：例如：2012、0.625、0.8转换转换成成16进进制制17华东理工大学计算机科学与工程系4.数据的表示单位数据的表示单位位（位（bit）：最小的数据单位，是二进制的一个数

14、位）：最小的数据单位，是二进制的一个数位字节（字节（Byte）：用来表示存储空间大小的最基本单位）：用来表示存储空间大小的最基本单位1Byte=8bits1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB 1PBPetabyte1024TB 1EBExabyte1024PB 1ZBZettabyte1024EB 1YBYottabyte1024ZB 为什么硬盘为什么硬盘没有没有500G，下载没有下载没有10M18华东理工大学计算机科学与工程系字（字（Word）：字长是指计算机在进行处理时一次）：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

15、有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，可以分为计算机按照字长进行分类，可以分为8 位机、位机、16 位机、位机、32位机和位机和64位机等位机等字长越长，那么计算机所表示数的范围就越大，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，运算精度也就越高处理能力也越强，运算精度也就越高 19华东理工大学计算机科学与工程系3.2 数据存储数据存储为什么二进制能够表示出各种信息为什么二进制能够表示出各种信息1775年年4月月18日，美军派出日，美军派出的侦察员在教堂的塔上

16、点一的侦察员在教堂的塔上点一个灯笼意味着英军从陆地进个灯笼意味着英军从陆地进攻，两个灯笼从海上进攻。攻，两个灯笼从海上进攻。如果英军从陆地和海上同时如果英军从陆地和海上同时进攻，怎么办？进攻，怎么办？20华东理工大学计算机科学与工程系为什么要用二进制存储数据为什么要用二进制存储数据电路简单，易于表示电路简单，易于表示可靠性高可靠性高运算简单运算简单逻辑性强逻辑性强21华东理工大学计算机科学与工程系数据类型（多媒体）数据类型（多媒体）数字数字文本文本音频音频图像图像视频视频22华东理工大学计算机科学与工程系1.数数值值型数据的存型数据的存储储定点数、浮点数定点数、浮点数定点数的表示：定点数的表示

17、：所有数的小数点位置固定不所有数的小数点位置固定不变变数据本身所代表的数据本身所代表的值值叫做真叫做真值值 0/00正数、正数、1/11负负数数定点小数：定点小数：将小数点固定在最高数据位的左将小数点固定在最高数据位的左边边定点整数：定点整数：将小数点固定在最低数据位的右将小数点固定在最低数据位的右边边23华东理工大学计算机科学与工程系原码：正数的最高位为原码：正数的最高位为0，其它位保持不变；负，其它位保持不变；负 数最高位为数最高位为1，其它位保持不变，其它位保持不变 例如：例如：13原码原码00001101，-13的原码的原码10001101优点：转换非常简单，正负号将最高位置优点：转换

18、非常简单，正负号将最高位置0或或1缺点：加减运算不方便，符号位不能参与运算，缺点：加减运算不方便，符号位不能参与运算，并且并且0的原码表示方法：的原码表示方法：+0的是的是00000000，-0的是的是1000000024华东理工大学计算机科学与工程系反码：正数的最高位为反码：正数的最高位为0，其它位保持不变；负，其它位保持不变；负 数则最高位为数则最高位为1，其它位按位求反，其它位按位求反例如：例如：13的反码是的反码是00001101，-13的反码是的反码是11110010符号位虽然可以作为数值参与运算，但计算完后，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仍需要

19、根据符号位进行调整0的反码表示方法：的反码表示方法：+0的是的是00000000，-0的是的是1111111125华东理工大学计算机科学与工程系补码：正数的最高位为补码：正数的最高位为0，其它位保持不变；负数则，其它位保持不变；负数则 最高位为最高位为1，其它位按位求反后再加，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：例如：13是是00001101，-13是是11110011补码的符号可以作为数值参与运算，且计算完后，不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需要根据符号位进行调整0的补

20、码表示方法是唯一的的补码表示方法是唯一的0000000026华东理工大学计算机科学与工程系余码记数法：余码记数法：每一个数值都是由相同长度的位模式每一个数值都是由相同长度的位模式 表示的表示的为了表示正的或负的整数，将正整数（称为一个偏为了表示正的或负的整数，将正整数（称为一个偏 移量移量 2m-1-1，m是内存单元存储指数的大小）添加到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每个数字中，将它们统一移到非负的一边 余余7代码转换表：代码转换表：（162m，正整数就是，正整数就是2m-1-17）0 1 2 3 4 5 6 7 8-1-2-3-4-5-6-77 8 9

21、 1011 12 1314 156543210加加727华东理工大学计算机科学与工程系28华东理工大学计算机科学与工程系浮点数的表示：浮点数的表示：小数点在数据中的位置可以左右小数点在数据中的位置可以左右 移动的数据移动的数据N=2E D 其中，其中，2是基数，是基数，E是阶码（指数），是阶码（指数），D是尾数是尾数IEEE单单/双精度：符号双精度：符号1/1指数指数8/11尾数尾数23/52例如例如:写出十进制数写出十进制数5.75的余的余127码（单精度）表示法码（单精度）表示法 S=0 5.75=(101.11)2=(1.0111)222 E=2+127=(10000001)2 0100

22、0000129华东理工大学计算机科学与工程系例如：写出十进制数例如：写出十进制数-161.875的余的余127码（单精度）码（单精度）表示法表示法 S=1 161.875=(10100001.111)2 =(1.0100001111)227 E=7+127=(10000110)2 11000011030华东理工大学计算机科学与工程系【例题例题】下面这个程序输出是多少？下面这个程序输出是多少？#includevoid 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

23、;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=-1610612736d=0f=10.560000h=10.123457【演示演示】data.c【思考思考】C和和JAVA中的数据如何表示，如何输入和输出？中的数据如何表示，如何输入和输出？31华东理工大学计算机科学与工程系32华东理工大学计算机科学与工程系2.文本存文本存储储计计算机中，算机中，对对非数非数值值的文字和其他符号的文字和其他符号进进行行处处理理时时，要要对对文字和符号文字和符号进进行

24、数字化，即用二行数字化，即用二进进制制编码编码来表示来表示文字和符号文字和符号用位模式来表示符号：用位模式来表示符号：log2n=N（n模式模式长长度，度，N符号个数）符号个数）不同的位模式集合被不同的位模式集合被设计设计用于表示文本符号，每一用于表示文本符号，每一 个集合称个集合称为为代代码码，表示符号的，表示符号的过过程称程称为编码为编码33华东理工大学计算机科学与工程系ASCII（美国信息交（美国信息交换标换标准准码码）：）：ASCII编码编码系系统统有有128（27）个字符，如下）个字符，如下页页ANSI编码编码是一种是一种扩扩展的展的ASCII码码，使用，使用8个比特来表个比特来表示

25、每个符号。示每个符号。ANSI码码开始的开始的128个字符的个字符的编码编码和和ASCII码码定定义义的一的一样样，只是在最左，只是在最左边边加了一个加了一个0。例如，。例如，在在 ASCII编码编码中，字符中，字符“a”用用1100001表示，而在表示，而在ANSI编码编码中，用中，用01100001表示表示ANSI码还码还可以表示另外的可以表示另外的128个符号，如版个符号，如版权权符号、符号、英英镑镑符号、希腊字符等符号、希腊字符等世界上世界上还还存在着另外一些存在着另外一些对对ASCII码进码进行行扩扩展的展的编编码码方案，方案，ASCII码码通通过扩过扩展甚至可以展甚至可以编码编码中

26、文、日文中文、日文和和韩韩文字符。不文字符。不过过令人令人遗遗憾的是，正是由于憾的是，正是由于这这些些编码编码方案的存在方案的存在导导致了致了编码编码的混淆和不兼容性的混淆和不兼容性34华东理工大学计算机科学与工程系35华东理工大学计算机科学与工程系Unicode（统一码、万国码、单一码）：（统一码、万国码、单一码）：Unicode采用采用16位编码，每一个字符需要位编码，每一个字符需要2个字节。个字节。编码范围从编码范围从0000hFFFFh，Unicode最多可表示最多可表示65536个不同字符个不同字符开始的开始的128个字符编码个字符编码0000h007Fh与与ASCII编码字编码字符

27、一致。从原理上来说，符一致。从原理上来说，Unicode可以表示现在正在可以表示现在正在使用的任何语言中的字符。对于国际商业和通讯来说，使用的任何语言中的字符。对于国际商业和通讯来说，这种编码方式是非常有用的，因为在一个文件中可能这种编码方式是非常有用的，因为在一个文件中可能需要包含有汉语、英语和日语等不同的文字。并且需要包含有汉语、英语和日语等不同的文字。并且Unicode还适合于软件的本地化，也就是针对特定的还适合于软件的本地化，也就是针对特定的国家修改软件。使用国家修改软件。使用Unicode，软件开发人员可以修，软件开发人员可以修改屏幕的提示、菜单和错误信息来适合于不同的语言改屏幕的提

28、示、菜单和错误信息来适合于不同的语言和地区和地区36华东理工大学计算机科学与工程系GB2312-80：GB2312-80标准含有标准含有6763个汉字，个汉字，682个西文字符、个西文字符、图符。图符。GB2312-80标准将汉字分成标准将汉字分成94个区，每个区又个区，每个区又包含包含94个位，每位存放一个汉字，每个汉字就有一个个位，每位存放一个汉字，每个汉字就有一个区号和一个位号，所以也经常将国标码称为区位码。区号和一个位号，所以也经常将国标码称为区位码。例如：汉字例如：汉字“青青”在在39区区64位，其区位码是位，其区位码是3964在计算机系统中，由于机内码的存在，输入汉字时在计算机系统

29、中，由于机内码的存在，输入汉字时就允许用户根据自己的习惯使用不同的输入码，进入就允许用户根据自己的习惯使用不同的输入码，进入计算机系统后再统一转换成机内码存储计算机系统后再统一转换成机内码存储【思考思考】还有哪些编码？文本有哪些格式？文本处还有哪些编码？文本有哪些格式？文本处 理工具有哪些？哪种输入法最快？理工具有哪些？哪种输入法最快？GB2312-80 GBK 1.0 GB18030-2000 GB18030-200537华东理工大学计算机科学与工程系3.音音频频存存储储声音的表示方法是以一定的声音的表示方法是以一定的时间间时间间隔隔对对音音频频信号信号进进行采行采样样，并将采，并将采样结样

30、结果果进进行量化，行量化，转转化成数字信息化成数字信息通常使用通常使用采采样频样频率率、采采样样位数位数和和采采样样声道声道数来表示数来表示声音，如常用声音，如常用44100Hz、16位、立体声来位、立体声来录录制声音，制声音，音音质类质类似似CD质质量量常常见见的声音格式有的声音格式有CDA、WAV、APE、FLAC、WMA、MP3（MPEG Layer 3）【思考思考】音音频频有哪些格式？有哪些播放器？各种格有哪些格式？有哪些播放器？各种格式如何式如何进进行行转换转换？38华东理工大学计算机科学与工程系4.图图像存像存储储位位图图图图像（像（bitmap）也称也称为为点点阵图阵图像或者像或

31、者绘绘制制图图像，像，由无数像素点由无数像素点组组成，成，这这些点可些点可进进行不同的排列和染色行不同的排列和染色以构成以构成图图像。但位像。但位图图图图像尺寸太大，不方便在互像尺寸太大，不方便在互联联网网上上传传播，而且放大播，而且放大时时，给给人的感人的感觉较觉较粗糙粗糙矢量矢量图图是根据几何特性来是根据几何特性来绘绘制制图图形，矢量可以是一形，矢量可以是一个点或一条个点或一条线线，矢量，矢量图图只能靠只能靠软软件生成，文件占用空件生成，文件占用空间较间较小。小。这这种种类类型的型的图图像文件包含独立的分离像文件包含独立的分离图图像，像，可以无限制地重新可以无限制地重新组组合。矢量合。矢量

32、图图形最大的形最大的优优点是无点是无论论放大、放大、缩缩小或旋小或旋转转等都不会失真，缺点是等都不会失真，缺点是难难以表以表现现色色彩彩层层次丰富的逼真次丰富的逼真图图像效果像效果39华东理工大学计算机科学与工程系表表3.3 常常见见的的图图像格式像格式40华东理工大学计算机科学与工程系真彩色使用真彩色使用24位来编码一个像素，用三原色位来编码一个像素，用三原色RGB（红（红red、绿、绿green、蓝、蓝blue）来表示各种颜色，真彩）来表示各种颜色，真彩色可以编码色可以编码16777216（224）种颜色）种颜色表表3.4 部分真彩色部分真彩色41华东理工大学计算机科学与工程系索引色（调色

33、板色）思想：为节约存储，把图像中索引色（调色板色）思想：为节约存储，把图像中使用的颜色与一个颜色表对应起来，索引色常使用使用的颜色与一个颜色表对应起来，索引色常使用16色、色、32色、色、64色、色、128色或色或256色等，但最多不得超过色等，但最多不得超过256色。图像互换格式色。图像互换格式GIF使用索引色模式使用索引色模式【思考思考】有哪些制图工具？抓图工具？格式如何转换有哪些制图工具？抓图工具？格式如何转换42华东理工大学计算机科学与工程系5.视频视频存存储储视频视频是是图图像在像在时间时间上的表示（上的表示（帧帧），是随空），是随空间间（单单个个图图像）和像）和时间时间（一系列（一

34、系列图图像）像）变变化的信息表示。每化的信息表示。每一幅一幅图图像或像或帧帧被被转转化成一系列位模式并存化成一系列位模式并存储储常常见见的的视频视频格式有：格式有：vob、mkv、mpeg、avi、mov、asf、wmv、3gp、flv、rmvb、rm、mp4【思考思考】视频视频有哪些格式？有哪些播放器？如何有哪些格式？有哪些播放器？如何进进 行行转换转换？43华东理工大学计算机科学与工程系1.逻辑运算逻辑运算3.3 数据运算数据运算0假、假、1真真非（非（NOT）：是输入的反转）：是输入的反转与（与（AND）：输入都为）：输入都为1才是才是1，否则是，否则是0或（或（OR）：输入都为）：输入

35、都为0才是才是0，否则是，否则是1异或（异或（XOR）：输入相同是）：输入相同是0，否则是，否则是1如果如果a=10011000，b=00101010，则，则not a=?，a and b=?，a or b=?，a xor b=?44华东理工大学计算机科学与工程系2.移位运算移位运算逻辑移位运算：逻辑移位运算：逻辑右移：右边丢弃左边补逻辑右移：右边丢弃左边补0逻辑左移：左边丢弃右边补逻辑左移：左边丢弃右边补0循环右移：把每一位向右移动一个位置，最右位成循环右移：把每一位向右移动一个位置，最右位成 为最左位为最左位循环左移：把每一位向左移动一个位置，最左位成循环左移：把每一位向左移动一个位置，最

36、左位成 为最右位为最右位45华东理工大学计算机科学与工程系算术移位运算：算术移位运算：假定位模式为二进制补码表示的带假定位模式为二进制补码表示的带 符号整数符号整数算术左移：对整数乘以算术左移：对整数乘以2，丢弃符号位，接受右边，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，结果是非的位为符号位，有可能发生上溢或下溢，结果是非 法的法的算术右移：对整数除以算术右移：对整数除以2，保留符号位，保留符号位【例题】【例题】如果如果a=10011000，进行这六种移位结果是？，进行这六种移位结果是？46华东理工大学计算机科学与工程系3.算算术术运算运算（1）整数的加减运算）整数的加减运算可

37、以可以对对整数用二整数用二进进制制补码补码形式形式进进行加减运算。行加减运算。对对于于减法，可以减法，可以转换为转换为加法，如，加法，如，这这里的表示里的表示B的的补码补码二二进进制加法运算制加法运算规则规则和十和十进进制加法运算制加法运算规则类规则类似，似，把两个数从右到左把两个数从右到左对齐对齐各列，然后先加右各列，然后先加右边边的列，如的列，如果有果有进进位，放到下一列相加，不位，放到下一列相加，不过过最后一列的最后一列的进进位会位会被被丢丢弃。加减运算看似弃。加减运算看似简单简单，往往容易出，往往容易出错错，要考，要考虑虑加减加减结结果是否上溢和下溢果是否上溢和下溢47华东理工大学计算

38、机科学与工程系【方法一方法一】a=a+bb=a-ba=a-b【方法二方法二】a=abb=aba=ab【面试题面试题】把把a和和b两个值进行交换，不用中间变量两个值进行交换，不用中间变量【演示演示】dataexchange.cdataexchange.java48华东理工大学计算机科学与工程系（2）整数的加减运算）整数的加减运算以浮点数格式存以浮点数格式存储储的的实实数的加、减法被数的加、减法被简简化化为为小数小数点点对齐对齐后以符号加后以符号加绝对值绝对值格式存格式存储储的两个整数的加法的两个整数的加法和减法和减法它包含五个步它包含五个步骤骤来完成：来完成：实实数表示数表示增加增加隐隐含含对齐

39、对齐尾数尾数相加相加规规范化范化49华东理工大学计算机科学与工程系50华东理工大学计算机科学与工程系【例【例题题】A=5.75，B=161.875，R=A+B？第一步，浮点数表示。就是把每个第一步，浮点数表示。就是把每个实实数用余数用余127码码（单单精度）表示法精度）表示法A=5.75=（101.11）2=（1.011122）2 S1=0E1=2+127=129=（10000001）2，M1=01110000000000000000000B=161.875=（10100001.111）2=（1.010000111127）2S2=0，E2=7+127=134=（10000110）2，M2=01

40、00001111000000000000051华东理工大学计算机科学与工程系第二步，增加第二步，增加隐隐含。就是在每个含。就是在每个实实数的尾数前面数的尾数前面增加增加隐隐含的含的1（它只是假（它只是假设设的，没有被存的，没有被存储储），），让让尾尾数数变变成了成了24位，相位，相应应的指数加的指数加1，而符号位不，而符号位不变变S1=0E1=129+1=130=（10000010）2M1S2=0E2=134+1=135=（10000111）2M252华东理工大学计算机科学与工程系第三步，第三步，对齐对齐尾数。把尾数。把实实数指数小的数指数小的变变成和成和实实数指数指数大的一数大的一样样大。大

41、。实实数数A的指数比的指数比实实数数B的指数小的指数小5，所，所以要把以要把实实数数A的尾数移的尾数移动动5位位S1=0E1=10000111M1=00000S2=0E2=10000111M253华东理工大学计算机科学与工程系第四步，相加。就是把第三步中的第四步，相加。就是把第三步中的M1和和M2相加相加S=0E=1000011154华东理工大学计算机科学与工程系第五步，第五步，规规范化。就是把范化。就是把M中的中的隐隐含含1去掉，去掉，变变成成23位，相位，相应应指数减指数减1，然后把得到的数据，然后把得到的数据转换转换成成实实数数S=0E=10000110 所以，所以，R=A+B =（1.

42、0100111101）22134-127 =（10100111.101）2 =167.62555华东理工大学计算机科学与工程系显示计算机是如何计算显示计算机是如何计算A=5.75，B=161.875，R=A+B？R=（1.0100111101）22 134127167.62556华东理工大学计算机科学与工程系【例题】【例题】显示计算机是如何计算显示计算机是如何计算A=5.75，B=7.0234375，R=AB？R=（1.0100011）2（-2 127127)-1.273437557华东理工大学计算机科学与工程系压缩类型：无损压缩、有损压缩压缩类型：无损压缩、有损压缩压缩类似：文字、文本、图像

43、、音频、视频压缩类似：文字、文本、图像、音频、视频3.4 数据压缩数据压缩*58华东理工大学计算机科学与工程系引言引言块编码块编码线性块编码线性块编码循环码循环码校验和校验和3.5 数据纠正数据纠正*59华东理工大学计算机科学与工程系GHOSTWindows系统还原系统还原3.6 数据备份数据备份*60华东理工大学计算机科学与工程系回收站、格式化回收站、格式化EASYRECOVERY、FINALDATA3.7 数据恢复数据恢复*61华东理工大学计算机科学与工程系数据数据仓库仓库是决策支持系是决策支持系统统（dss）和）和联联机分析机分析应应用用 数据源的数据源的结结构化数据构化数据环环境境研究

44、和解决从数据研究和解决从数据库库中中获获取信息的取信息的问题问题它它的特征在于面向主的特征在于面向主题题、集成性、集成性、稳稳定性和定性和时变时变性性3.8 数据仓库数据仓库*62华东理工大学计算机科学与工程系Data Mining一种透过数理模式来分析企业内储存的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消费者喜好和行为的方法 数据挖掘能做以下数据挖掘能做以下7种种事情：事情：分类分类、估值估值、预言预言、聚集聚集相关性分组或关联规则相关性分组或关联规则描述和可视化描述和可视化复杂数据类

45、型挖掘复杂数据类型挖掘（Text,Web,图形图像，视频，音频等图形图像，视频，音频等)3.9 数据挖掘数据挖掘*63华东理工大学计算机科学与工程系P451.名名词词解解释释：数制、定点数、浮点数：数制、定点数、浮点数2.填空填空题题：（：（1）（）（10）3.选择题选择题：（：（1）（）（10）4.简简答答题题：（：（3）、（）、（4）、（）、（5）64华东理工大学计算机科学与工程系1.数字、文字、图像、音频和视频是怎么压缩的？数字、文字、图像、音频和视频是怎么压缩的？2.数据错误是怎么检查出来的，然后是怎么纠正的？数据错误是怎么检查出来的，然后是怎么纠正的？3.实验：实验：GHOST使用方法使用方法