Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Информатика_2011__1_МГРИ-РГГРУ.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
29.03.2016
Размер:
2.47 Mб
Скачать

Растровое изображение размером 64х64 пикселя занимает 4 килобайта памяти. Максимальное количество цветов, используемых в изображении, равно …

256 32 64 128

Количество информации в слове «Информатика» при условии, что для кодирования используется 32-значный алфавит, равно _______ битам (-ов).

55 11 352 11/32.

Модему, передающему сообщения со скоростью 28 800 бит/с, для передачи 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая в кодировке ASCII потребуется ______ секунд (-ы).

50 6,25 62,5 0,02

При перекодировке сообщения из кода Unicode в код ASCII объем сообщения изменился на 1 Кб. Сообщение содержит ____символа(-ов).

2048 256 1024 64

Сообщение содержит 4096 символов. Объем сообщения при использовании равномерного кода составил 1/512 Мбайт. Мощность алфавита, с помощью

которого записано данное сообщение, равна…

 

16

4096

16384

4

Системы счисления

Система счисления символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.

Система счисления:

даѐт представления множества чисел (целых или вещественных)

даѐт каждому числу уникальное представление (или, по крайней мере, стандартное представление)

отражает алгебраическую и арифметическую структуру чисел. Системы счисления подразделяются на позиционные, непозиционные и смешанные.

Впозиционных системах счисления один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен. Изобретение позиционной нумерации, основанной на поразрядном значении цифр, приписывается шумерам и вавилонянам; развита была такая нумерация индусами и имела неоценимые последствия в истории человеческой цивилизации. К числу таких систем относится современная десятичная система счисления, возникновение которой связано со счѐтом на пальцах. В средневековой Европе она появилась через итальянских купцов, в свою очередь заимствовавших еѐ у мусульман.

45

Под позиционной системой счисления обычно понимается b-ричная система счисления, которая определяется целым числом q > 1, называемым основанием системы счисления. Целое число x в b-ричной системе счисления представляется в виде конечной линейной комбинации степеней числа b:

,

где ak — это целые числа, называемые цифрами, удовлетворяющие нера-

венству .

Каждая степень bk в такой записи называется весовым коэффициентом разряда. Старшинство разрядов и соответствующих им цифр определяется значением показателя k (номером разряда).

Например, число сто три представляется в десятичной системе счисления в виде:

Наиболее употребляемыми в настоящее время позиционными системами являются:

•1 — единичная (счѐт на пальцах, зарубки, узелки «на память» и др.); •2 — двоичная (в дискретной математике, информатике, программировании); •8 — восьмеричная (в программировании);

•10 — десятичная (используется повсеместно); •16 — шестнадцатеричная (в программировании, информатике, шрифтах);

•60 — шестидесятеричная (времени, доли градусов координат долготы и широты).

Наиболее известным примером смешанной системы счисления являются представление времени в виде количества суток, часов, минут и секунд. При этом величина d дней h часов m минут s секунд соответствует значению секунд.

Каноническим примером непозиционной системы счисления является римская, в которой в качестве цифр используются латинские буквы:

I обозначает 1, V — 5, X — 10, L — 50, C — 100, D — 500, M — 1000

Например, II = 1 + 1 = 2 здесь символ I обозначает 1 независимо от места в числе.

Перевод целых десятичных чисел в двоичную систему счисления.

22

2

22

11

 

 

 

0

10

 

 

1

20 21

 

 

 

Пусть

требуется

найти

представление

2

 

 

числа 2210 в двоичной системе счисления.

5

2

 

Для этого нужно разделить 22 и каждое

4

2

 

получающееся целое значение частного на

 

основание системы, в которое переводим

1

2

2

число, то есть на 2, пока не останется ос-

 

0

1

 

таток, меньший или равный 1.

 

 

 

22

23

24

 

 

 

 

46

Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке, в направлении, указанном стрелкой. В итоге получаем ответ: 2210= 101102.

Для удобства программирования и автоматизации этого процесса перепишем алгоритм перевода в следующую таблицу

Разряд

Число

Целое

Остаток

2разряд

Произведение

 

 

(число/2)

(число/2)

 

Остаток*2разряд

0

22

11

0

1

0

1

11

5

1

2

2

2

5

2

1

4

4

3

2

1

0

8

0

4

1

0

1

16

16

сумма

 

 

10110

 

2210

Перевод целых десятичных чисел в восьмеричную систему счисления.

571

8

568

71

3

64

 

 

7

80 81

8

 

8

8

8

1

0

0

 

1

82

83

Для перевода десятичного числа в восьмеричную систему его необходимо последовательно делить на 8 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 7. Число в восьмеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

57110 = 10738

Перевод целых десятичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления.

7467

16

 

 

7456

466

16

 

11

464

29

16

B

2

16

1

 

 

13

0

 

 

D

1

160

161

162

163

Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке

746710 = 1D2B16

Перевод десятичных дробей

Для того чтобы перевести дробь из десятичной системы счисления в любую другую, необходимо:

последовательно умножать данную дробь на основание системы счисления, в которую переводим, до тех пор, пока дробная часть не будет равна нулю, или не будет достигнута требуемая точность вычислений. При этом необходимо выделять целые части получаемых произведений;

47

полученные целые части произведений являются цифрами числа в новой системе счисления (при необходимости их надо привести в соответствие с алфавитом этой системы счисления); составить дробную часть в новой системе счисления, начиная с целой части первого произведения.

0,

125

Перевести число 0,12510 в двоичную систему счисления.

x

2

0,12510 = 0,0012

0

250

 

x

2

При переводе смешанных чисел целые и дробные части пере-

0

500

водятся отдельно.

x

2

22,2510 = 2210 + 0,12510 = 101102 + 0,0012 = 1100,0012

1

0

 

Перевод чисел в десятичную систему счисления

Основываемся на позиционной двоичной системе счисления, т.е. запишем двоичное число в виде суммы степеней основания системы счисления, т.е. степеней, двойки. Сделав такую запись нужно подсчитать десятичное значение полученной суммы:

1000001001,1012 = 1*29 + 0*28 + 0*27 + 0*26+0*25 + 0*24 +1*23 + 0*22 + 0*21 + 1*2° + 1*2-1 + 0*2-2 + 1*2-3 = (512 + + 8 + 1 +1/2 + 1/8)10 = (521 +5/8)10=521,62510

Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Перевод чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную, шестнадцатеричную и обратно

Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, его нужно разбить на триады (тройки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую триаду нулями, и каждую триаду заменить соответствующей восьмеричной цифрой.

Пример. Число10010112 перевести в восьмеричную систему счисления.

Чтобы перевести число из двоичной системы в шестнадцатеричную, его нужно разбить на тетрады (четверки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую тетраду нулями, и каждую тетраду заменить соответствующей шестнадцатеричной цифрой.

48

Пример. Число 10111000112 перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой.

Пример. Число 5318перевести в двоичную систему счисления.

Для перевода шестнадцатеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной тетрадой.

Пример. Число EE816 перевести в двоичную систему счисления.

При переходе из восьмеричной системы счисления в шестнадцатеричную и обратно, необходим промежуточный перевод чисел в двоичную систему. Пример 1. Число FEA16 перевести в восьмеричную систему счисления.

Пример 2. Число 66358 перевести в шестнадцатеричную систему счисления.

Соответствие чисел, записанных в различных системах счисления

 

Десятичная

Двоичная

 

Восьмеричная

Шестнадцатеричная

 

0

0000

 

0

0

алфавит

1

0001

 

1

1

2

0010

 

2

2

 

 

 

3

0011

 

3

3

Десятичный

4

0100

тетрадыДвоичные

4

4

5

0101

5

5

 

 

 

6

0110

 

6

6

 

7

0111

 

7

7

 

8

1000

 

10

8

 

9

1001

 

11

9

 

10

1010

 

12

A (10)

 

11

1011

 

13

B (11)

 

12

1100

 

14

C (12)

 

13

1101

 

15

D (13)

 

14

1110

 

16

E (14)

 

15

1111

 

17

F (15)

49