《計算機科學導論》第三章課后作業解答(個人版)


1.說出5種計算機可以處理的數據。

   數字、文本、音頻、圖像和視頻。

2.位模式的長度如何與其能表示的符號數量相關?

   若位模式的長度為n,則其能表示的符號數量為2n.

3.位圖方法是如何以位模式來表示一個圖像的?

   一張圖像由模擬數據組成,數據密度(色彩)因空間變化,意味着數據需要采樣。樣本被稱為像素,換言之,整個圖像被分成小的像素,每個像素有單獨的密度值,而該值由位模式表示。

4.矢量圖方法優先於位圖方法的優點是什么?其缺點又是什么?

   矢量圖圖像編碼方法並不存儲每個像素的位模式。一個圖像被分解成幾何圖形的組合。每個幾何形狀由數學公式表達。而這些幾何形狀的繪制由矢量圖編碼方法中的命令來完成。當該圖像的大小改變時,圖像的質量並不會受影響。其缺點是不適合存儲照片圖像的細微精妙。

5.將音頻數據轉換為位模式需要哪些步驟?

   采樣,量化,編碼。

6.比較和對照在無符號、符號加絕對值以及二進制補碼格式中的正整數、負整數和0的表示法。

9.討論在符號加絕對值和二進制補碼格式中最左位扮演的角色。

   符號加絕對值表示法中的最左位定義整數的符號,0表示正整數,1表示負整數。

   二進制補碼表示法中的最左位決定整數的符號,0表示該數為正,1表示該數為負。

   二者表達的含義大致相同,但本質上是不同的。前者的最左位本身就代表了該整數的“正號”和“負號”,即符號,使得其所表示的0也有正負之分;后者的最左位相當於在無符號表示法的基礎上增添了最左位的正負性,若為0則該表示法的計算方式和無符號相同,若為1則在計算該值時在無符號表示法的基礎上使最左位的符號由正變負。

10.回答以下關於實數浮點表示法的問題:

   a.為什么需要規范化?

   將表示法規范化后,有利於精簡數據長度,統一數據的表示格式,進一步促進了數據運算的便利。

   b.什么是尾數?

   將一個二進制數規范化后,尾數就是指小數點右邊的二進制數。

   c.數字在規范化后,何種信息被計算機存儲在內存中?

   符號、指數和尾數。

11.一個字節包含_____位。    c.8

12.在一個64種符號的集合中,每個符號需要的位模式長度為______位。    c.6

13.10位可以用位模式表示多少種符號?    d.1024

14.假如E的ASCII碼是1000101,那么e的ASCII碼是______.不查ASCII碼表回答問題。    d.1100101

15.在所有語言中使用的32位碼表示系統稱為______.    b.Unicode

16.使用______方法,圖像可以在計算機中表示。    d.位圖或矢量圖

17.在計算機中表示圖像的______圖像方法中,每個像素分配一個位模式。    a.位圖

18.在計算機中表示圖像的______圖像方法中,圖像分解成幾何圖形的組合。    b.矢量圖

19.在計算機中表示圖像的______圖像方法中,重新調整圖像尺寸導致圖像粗糙。     a.位圖

20.當我們存儲音樂到計算機中時,音頻信號必須要_______.     d,取樣、量化和編碼

21.在______數字表示法中,如果最左邊一位為0,其表示的十進制數是非負的。    d.二進制補碼和浮點

22.在______數字表示法中,如果最左邊一位為1,其表示的十進制數是負的。    d.二進制補碼和浮點

23.哪一種數字表示法常用於存儲小數部分的指數數值?      c.余碼系統

24.在余碼轉換中,對要轉換的數字______偏移量。    b.

25.當小數部分被規范化,計算機存儲______.     d.符號、指數和尾數

26.存儲於計算機中數字的小數部分的精度由______來定義。     c.尾數

27.在IEEE標准格式中,一個實數的符號與尾數的組合,用______表示法作為整數存儲。     d.以上都不是

28.有多少不同的5位模式?    25=32種

29.一些國家的車牌有2個十進制數碼(0~9),我們可以有多少種不同的車牌? 如果不允許使用數碼0,又會有多少種不同的車牌?

102=100種。如果不使用數碼0,則92=81種。

36.將下列十進制數轉成8位無符號整數。

a.23    → (0001 0111)2

b.121    → (0111 1001)2

c.34    → (0010 0010)2

d.342    → (0101 0110)2

37.將下列十進制數轉成16位無符號整數。

a.41    → (0000 0000 0010 1001)2

b.411    → (0000 0001 1001 1011)2

c.1234    → (0000 0100 1101 0010)2

d.342    → (0000 0001 0101 0110)2  

38.將下列十進制數轉成8位二進制補碼表示。

a.-12    → (1111 0100)2

b.-145    → (0110 1111)2

c.56    → (0011 1000)2

d.142    → (1000 1110)2

39.將下列十進制數轉換成16位二進制補碼表示。

a.102    → (0000 0000 0110 0110)2

b.-179    → (1111 1111 0100 1101)2

c.534    → (0000 0010 0001 0110)2

d.62056    → (1111 0010 0110 1000)2

44.將下面的二進制浮點數規范化。在規范化后詳細指明指數的值是多少。

a.1.10001    即指數的值為0

b.23×111.1111    → (1.1111 11)2×25   即指數的值為5

c.2-2×101.110011    → (1.0111 0011)2×20   即指數的值為0

d.2-5×101101.00000110011000    → (1.0110 1000 0011 0011 000)2×20   即指數的值為0

 (完)

 


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