1. Представление целых чисел.
Любое целое число можно рассматривать как вещественное, но с нулевой дробной частью, т. е. можно было бы ограничиться представлением в компьютере вещественных чисел и реализацией арифметических действий над ними. Однако для эффективного использования памяти, повышения скорости выполнения вычислений и введения операции деления нацело с остатком целые числа представляются специально для них предназначенными способами.
Введение специальных способов представления целых чисел оправдано тем, что достаточно часто в задачах, решаемых с помощью компьютера, многие действия сводятся к операциям над целыми числами. Например, в задачах экономического характера данными служат количества акций, сотрудников, деталей, транспортных средств и т. д., по своему смыслу являющиеся целыми числами. Целые числа используются и для обозначения даты и времени, и для нумерации различных объектов: элементов массивов, записей в базах данных, машинных адресов и т. п.
Для компьютерного представления целых чисел обычно используется несколько различных способов представления, отличающихся друг от друга количеством разрядов и наличием или отсутствием знакового разряда. Беззнаковое представление можно использовать только для неотрицательных целых чисел, отрицательные числа представляются только в знаковом виде.
При беззнаковом представлении все разряды ячейки отводятся под само число. При представлении со знаком самый старший (левый) разряд отводится под знак числа, остальные разряды — под собственно число. Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если число отрицательное — 1. Очевидно, в ячейках одного и того же размера можно представить больший диапазон целых неотрицательных чисел в беззнаковом представлении, чем чисел со знаком. Например, в одном байте (8 разрядов) можно записать положительные числа от 0 до 255, а со знаком — только до 127. Поэтому, если известно заранее, что некоторая числовая величина всегда является неотрицательной, то выгоднее рассматривать ее как беззнаковую.
Говорят, что целые числа в компьютере хранятся в формате с фиксированной запятой (другая трактовка – с фиксированной точкой).
- Представление информации в компьютере. Представление информации в компьютере.
- 1. Представление целых чисел.
- 1.1. Представление целых положительных чисел.
- Вопрос 1. Можно ли в 8-ми разрядной ячейки представить со знаком число 200?
- 1.2. Представление целых отрицательных чисел.
- Алгоритм получения дополнительного k-разрядного кода отрицательного числа
- Особенности реализации арифметических операций в конечном числе разрядов.
- 2. Представление вещественных чисел.
- Представление вещественных чисел в формате с плавающей точкой
- Выполнение арифметических операций над вещественными числами.
- Особенности реализации вещественной компьютерной арифметики.
- 3. Представление текстовой информации.
- 4. Представление графической информации.
- Общие подходы к представлению в компьютере информации естественного происхождения.
- Векторное и растровое представление графической информации.
- Квантование цвета.
- Цветовая модель rgb.
- Цветовая модель cmyk.
- Цветовая модель hsb.
- 5. Представление звуковой информации.
- Понятие звукозаписи.
- Импульсно – кодовая модуляция.
- Формат midi.
- Принципы компьютерного воспроизведения звука.
- 6. Методы сжатия цифровой информации.
- 6.1. Алгоритмы обратимых методов.
- Метод упаковки
- Алгоритм Хаффмана
- Алгоритм построения дерева Хаффмана
- Алгоритм rle
- Алгоритмы Лемпеля-Зива.
- 6.2. Методы сжатия с регулируемой потерей информации.
- Алгоритм jpeg
- Алгоритм мрз
- Алгоритмы mpeg
- Выводы.