3) Сортировка "подсчетом"

Пусть нам надо отсортировать массив, состоящий из десятичных цифр. Подсчитаем во вспомогательном массиве d количество каждой из цифр. Сделать это можно за один проход массива а. Затем заполним массива заново согласно значениям массива d. Подобный алгоритм называют сортировкой подсчетом. Его вычислительная сложность в общем случае составляет 2N + 2m операций, где т — количество различных значений среди элементов в массиве. Очевидно, что если т <= N и мы можем отвести память для подсчета количества каждого из т возможных значений для элементов массива, то алгоритм будет иметь линейную сложность относительно N.

10. Обработка графической информации. Прикладные программы, характеристики.

Существует неск-ко способов реализации построения изображений на экране дисплея – векторный (функциональный), растровый, фрактальный, 3D графика. На современных персональных компьютерах чаще используется растровый способ изображения графической информации, в котором изображение представлено прямоугольной матрицей точек (пикселов), имеющих свой цвет из заданного набора цветов (палитры). Графический режим осуществляет видеоадаптер, управляющий работой электронной трубки и видеопамятью, в которой запоминается текущее изображение.

*Растровая графика – это совокупность разноцветных точек, кот-е харктер-ся: Разрешение оригинала измеряется в точках на дюйм (dpi) и зависит от требований к качеству изображения и размеру файла: чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала. Разрешение экранного изображения. Для экранных копий изображения элемен­тарную точку растра принято называть пикселом. Размер пиксела варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения, разрешения оригинала и масштаба отображения. Интенсивность тона (светлоту) принято подразделять на 256 уров­ней. Большее число градаций не воспринимается зрением человека и является избы­точным. Меньшее число ухудшает восприятие. Для воспроизведения 256 уровней тона достаточно иметь размер ячейки растра 256 = 16*16 точек. Масштабирование растровых изображений. Одним из недостатков растровой гра­фики является пикселизация изображений при их увеличении. Раз в оригинале присутствует определенное коли­чество точек, то при большем масштабе увеличивается и их размер, становятся заметны элементы растра, что искажает саму иллюстрацию. Чтобы это избежать используют метод интерполяции, когда увеличение размера иллюстрации происходит не за счет мас­штабирования точек, а путем добавления необходимого числа промежуточных точек. Пр. редактор Paint, Adobe Photoshop (AP.).

Редактор Paint Графический редактор Paint, позволяет, используя манипулятор «мышь», выполнять черно-белые и цветные рисунки, обрамлять их текстом, выводить на печать. В Paint можно рабо­тать с фрагментами графических изображений: копировать, перемещать, поворачи­вать, изменять размеры, записывать на диск и считывать с диска. С помощью Paint можно обрабатывать графические изображения, а также считывать и записывать в файл полностью или частично изображение с дисплея, если монитор работает в графическом режиме.

AP. – глав-е эл-ты управл-я строка меню, панель инстр-тов, особую группу сост-ют инструментальные палитры – параметры, кисти, слои, каналы, фильтры (служат для настройки пар-ров основных инстр-ов). Группы инстр-ов: 1. для работы с объектами (область, лассо, волш. палочка, перемещ-е); 2. д/рисов-я и ретуши (кисть, каранд-ш, штамп, ластик; осветлитель, затем-ль, губка); 3. д/ создания нов-х объектов (перо, текст, линия, заливка, градиент); 4. д/ управл-я просмотром изобр-я (рука, масш-б).

*Векторная графика - базовым элементом изображения является линия, харак-ся формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Линия описывается математически как единый объект, и потому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики существенно меньше, чем в растровой графике.. Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охватываемое ими пространство может быть заполнено другими объектами {тек­стуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамкнутая линия ограничена двумя точками, именуемыми узлами. Все прочие объекты векторной графики составляются из линий.

Наиболее распространенными являются: отрезки, прямоугольники и их произвольные (со сглаженными углами), эллипсы и их части, кривые Безье (математические кривые третьего порядка, задаваемые 4 точками), а также составленные из них сложные контуры. Одним из типовых объектов является текст, написанный, как правило, контурным шрифтом (векторным, по сути).

С объектами редактор векторной графики может выполнять большое количество разнообразных операций: повороты, масштабирование, геометрические искажения всевозможных видов, тиражирование готовых объектов.

Редакторы векторной графики позволяют группировать объекты и создавать, таким образом, сложные объекты для выполнения операций над ними как над единым целым.

Одним из наиболее существенных достоинств векторной формы представления изображения является ее компактность и малая зависимость объема от размеров изображения.

К минусам этой формы представления относится отсутствие общих стандартов и высокие требования к системным ресурсам, особенно — ресурсам вычислительным. Пр. редактор CorelDraw, текст. ред-р MS Word.

СD – окно включает строку заголовка, стр. меню, стр. состояния, панель инстр-в, панель свойств и интерактивные меню. Панель инстр-в объед-т инстр-ты выбора объектов (указ-ль), изменения формы (фигура), масштаб-ия, рис-я линий, многоуг-ов, эллипсов и т.д. Интерактив-е инстр-ты (заливка, прозрач-ь, перетек-е). А также пипетка, абрис, заливка.

*Фрактальная графика основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям.

*Анимационная графика изучает приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений.

Пользователю достаточно задать лишь геометрию сцены, используемые материалы, источники света и камеры, и пакет сам построит соответствующее изображение.Пр. пакет 3D-StudioMAX.

*Трехмерная графика — одно из самых зрелищных и коммерчески успешных направлений развития информационных технологий, часто ее называют одним из основных стимулов развития аппаратного обеспечения. Средства трехмерной графики активно применяются в архитектуре, машиностроении, в научных работах, при съемке кинофильмов, в компьютерных играх, в обучении.

Форматы графических данных:TIFF - формат хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла TIF). PSD - Собственный формат программы Adobe Photoshop (PSD), позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. недо­статок - отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации приводит к большому объему файлов.BMP - Формат хранения растровых изображений в операционной сис­теме Windows (BMP). JPEG - Формат хранения растровых изображений (JPG). Позволяет регулировать соотношение между степенью сжатия файла и качеством изображения. GIF - средство хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (GIF). Получил популярность в Интернете благодаря высокой степени сжатия. PNG - формат хра­нения изображений для их публикации в Интернете (PNG). Сжатие информации происходит практически без потерь.WMF - Формат хранения векторных изображений операци­онной системы Windows (WMF). По определению под­держивается всеми приложениями этой системы.

Понятие цвета Цвет чрезвычайно важен в компьютерной графике как средство усиления зритель­ного впечатления и повышения информационной насыщенности изображения. Световой поток формируется излучениями, представляющими собой комбинацию трех «чистых» спектральных цветов - RGB — Red, Green, Blue.

Насыщенность цвета показывает, насколько данный цвет отличается от монохрома­тического («чистого») излучения того же цветового тона. В компьютерной графике за единицу принимается насыщенность цветов спектральных излучений.

Ахроматические цвета (белый, серый, черный) характеризуется только светлотой. Хроматические цвета имеют параметры насыщенности, светлоты и цветового тона.

Способы разделения цветового оттенка на состав­ляющие компоненты, называется цветовыми моделями. Существует большое количество цветовых моделей, которые создавались и вводились разными авторами для описания и исследования зрения человека. Наиболее популярны сейчас следующие модели: Модель восприятия HLS Модель подразумевает образование цвета из трех основных компонентов: Hue — оттенок цвета; Lights — яркость; Saturation — насыщенность.

При ее использовании считается, что все оттенки заданы на едином цветовом круге. Поэтому первый параметр задает градус поворота от эталонного оттенка (0 — белый). Остальные параметры задаются в процентах как положение между максимальными и минимальными доступными значениями. Аддитивная модель цвета RGB

В этой модели цвет образуется смешиванием трех компонентов: Red — красный; Green — зеленый; Blue — голубой. В данном случае цвет образуется из света нескольких источников (в том случае, когда источники излучают свет, и он может быть "просуммирован"); Субстрактивная модель цвета CMYK Если необходимо сформировать цвет точки из несветящихся самостоятельно компонентов, то аддитивная модель применяться не может, поскольку формируется цвет точки не из самостоятельного излучения, а из отраженного. Поэтому для формирования цвета при печати была разработана субстрактивная — вычитающая модель. В ней цвет формируется из трех основных компонентов: Cyan — голубой; Magenta — фиолетовый; Yellow — желтый. Эти цвета получаются вычитанием из чистого белого цветов аддитивной модели.

Технические устройства для работы с графикой (видеокарта, монитор, сканер, цифровые фото и видео камеры и др.)Мониторы Одним из основных параметров, на который чаще всего обращают внимание, является размер изображения и допустимые режимы эксплуатации монитора. Если использовать высокое разрешение монитора с небольшим экраном, то, например, при чтении текста шрифт стандартного размера может оказаться нечитаемым (так как отображаемый стандартный размер шрифта всегда зависит от экранного разрешения). Однако и малое разрешение на большом экране тоже не годится, так как большой экран при малом разрешении отобразит символы и картинки «зернистыми».

Сканеры – это устройства, позволяющие переносить изображение на бумаге в электронный вид, в компьютер. По конструктивному признаку сканеры можно подразделить на роликовые, планшетные и барабанные.

Видеока́рта — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ).

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты NVIDIA и AMD (ATi) поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные способности графического процессора для решения неграфических задач.

Характеристики цифровых фотокамер: глубина цвета цифровой фотокамеры, разрешение цифрового фотоаппарата

При выборе видеокамеры советуем обратить внимание на такие характеристики:

1) размер: чем больше, тем лучше. При этом следует помнить, что каждый дюйм связан с дополнительным расходом энергии. Оптимальный размер монитора - 3 дюйма по диагонали;

2) допустимый поворот: экран должен разворачиваться (как минимум) вбок - на 90 градусов, вокруг горизонтальной оси - на 180-270 градусов с сохранением правильной ориентации картинки;

3) количество активных элементов: хорошая четкость "картинки" на экране с диагональю 3 дюйма обеспечивается при 120 тыс. активных элементов, отличная - при 180-190 тыс.;

4) запас яркости: для съемки в солнечный день экран должен иметь запас регулировки яркости;

5) правильность цветопередачи - цвета должны быть естественными;

6) устойчивость к отпечаткам пальцев - проверяется с помощью удаления отпечатков мягкой трепицей;

7) отсутствие дефектов - на экране не должно быть черных точек.