信息技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件(完整版)

1、信息技術(shù)基礎(chǔ)1計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部2信息與信息技術(shù)信息信息（information）一詞泛指人類社會(huì)傳播的一切含有內(nèi)容的消息、指令、數(shù)據(jù)或信號(hào)等。信息的傳播往往以聲音、文字和圖像等形式進(jìn)行，是人類認(rèn)知和改造世界的重要工具。“信息是用來消除隨機(jī)不確定性的東西。”克勞德艾爾伍德香農(nóng)“信息是人們?cè)谶m應(yīng)外部世界，并使這種適應(yīng)反作用于外部世界的過程中，同外部世界進(jìn)行互相交換的內(nèi)容和名稱?！敝Z伯特維納數(shù)據(jù)信息29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部3信息技術(shù)從狹義上來說，信息技術(shù)包含信息在采集、加工、存儲(chǔ)、傳輸和利用等過程中的每一種技術(shù)，是

2、人類開發(fā)和利用信息資源的所有手段的總和。聯(lián)合國教科文組織將信息技術(shù)定義為：應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧；上述方面的技巧和應(yīng)用；計(jì)算機(jī)及其與人、機(jī)的相互作用；與之相應(yīng)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。信息與信息技術(shù)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部4信息技術(shù)的發(fā)展五次信息技術(shù)革命語言的使用文字的創(chuàng)造印刷術(shù)的發(fā)明電通信的應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)的普及29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部5信息技術(shù)的發(fā)展古代信息技術(shù)這一階段經(jīng)歷了語言的使用、文字的創(chuàng)造和印刷術(shù)的發(fā)明三次信息技術(shù)革命。近代信息技術(shù)這一階段的發(fā)展過程同時(shí)也是電信革命的過程?，F(xiàn)代信息技術(shù)這

3、一階段的開啟是以電子計(jì)算機(jī)的誕生為標(biāo)志的。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部6信息技術(shù)的發(fā)展世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)是1941年研制成功的ABC（Atanasoff-Berry Computer）。世界上第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)是1946年研制成功的ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）。世界上第一臺(tái)按存儲(chǔ)程序控制功能設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)是1945年設(shè)計(jì)，1951年投入運(yùn)行的EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer）。世界上第一臺(tái)投入運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序控制功能的

4、計(jì)算機(jī)是1946年設(shè)計(jì)，1949年投入運(yùn)行的EDSAC（Electronic Delay Storage Automatic Calculator）。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部7新一代信息技術(shù)新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算人工智能數(shù)字媒體移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部8新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)（Big Data）在信息技術(shù)中，“大數(shù)據(jù)”是指一些使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理工具或者傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用很難處理的大型而復(fù)雜的數(shù)據(jù)集。其挑戰(zhàn)包括采集、管理、存儲(chǔ)、搜索、共享、分析和可視化。維基（Wiki）百科一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了

5、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和低價(jià)值密度四大特征。麥肯錫全球研究所“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應(yīng)海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。高德納（Gartner）公司29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部9新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)（Big Data）階段時(shí)間數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式內(nèi)容萌芽期20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初運(yùn)營式系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘理論逐漸成熟；數(shù)據(jù)被動(dòng)產(chǎn)生成熟期21世紀(jì)前十年用戶原創(chuàng)內(nèi)容Web 2.0時(shí)代產(chǎn)生數(shù)據(jù)爆發(fā)；數(shù)據(jù)主動(dòng)產(chǎn)生大規(guī)模應(yīng)用期2010年至今感知式系統(tǒng)感知式系統(tǒng)廣泛

6、應(yīng)用，行業(yè)滲透，海量數(shù)據(jù)挖掘和運(yùn)用，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策；數(shù)據(jù)自動(dòng)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)發(fā)展的三個(gè)階段29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部10新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)（Big Data）大數(shù)據(jù)的“5V”特征Volume（大體量）大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量一般都在PB級(jí)別及以上。Velocity（高速）大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和變化速度非?？?，同時(shí)對(duì)其處理有時(shí)效性要求。Variety（多樣化）大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型多樣，如數(shù)字、文本、圖片、視頻、音頻等等。Value（價(jià)值）大數(shù)據(jù)本身的價(jià)值密度相對(duì)較低，但經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘和處理后就擁有了極高的應(yīng)用價(jià)值。Veracity（真實(shí)性）大數(shù)據(jù)收集和處理的數(shù)據(jù)大部分都是真實(shí)發(fā)生的，要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確

7、性和可信賴度，即保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部11新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)（Big Data）大數(shù)據(jù)的應(yīng)用政府治理醫(yī)療行業(yè)能源行業(yè)金融行業(yè)通信行業(yè)農(nóng)業(yè)其他29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部12新一代信息技術(shù)大數(shù)據(jù)（Big Data）采集與預(yù)處理存儲(chǔ)與管理計(jì)算處理與分析可視化呈現(xiàn)大數(shù)據(jù)處理的基本流程29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部13新一代信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，縮寫IoT）可以看作是將萬物相連接的互聯(lián)網(wǎng)，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過各種射頻識(shí)別裝置、傳感器

8、、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備和技術(shù)，實(shí)時(shí)采集各種物體或過程的信息，并通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入來進(jìn)行信息的交換和通信，以達(dá)到物物相連、萬物萬聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體或過程的智能化感知、識(shí)別、監(jiān)控和管理。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部14新一代信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器技術(shù)體系架構(gòu)共性技術(shù)操作系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)“十三五”期間物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部15新一代信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用制造業(yè)農(nóng)業(yè)物流能源環(huán)保醫(yī)療其他29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部16新一代信息技術(shù)云計(jì)算（Cloud

9、 Computing）云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)等），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部17新一代信息技術(shù)云計(jì)算（Cloud Computing）超大規(guī)模虛擬化動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展按需服務(wù)高可靠性高性價(jià)比云計(jì)算的特點(diǎn)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部18新一代信息技術(shù)云計(jì)算（Cloud Computing）云計(jì)算按服務(wù)模式分類基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS

10、）平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）軟件即服務(wù)（SaaS）按部署模式分類公有云私有云社區(qū)云混合云29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部19新一代信息技術(shù)人工智能（AI）1950年10月，圖靈發(fā)表了一篇?jiǎng)潟r(shí)代的論文機(jī)器能思考嗎？（Can Machines Think?），文中預(yù)言了創(chuàng)造出具有真正智能的機(jī)器的可能性。由圖靈提出的著名的圖靈測(cè)試為人工智能的研究奠定了理論基礎(chǔ)，他被譽(yù)為“人工智能之父”。1956年，在“達(dá)特茅斯會(huì)議”上，“人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）”這一術(shù)語被正式確立，成為了人工智能誕生的標(biāo)志。人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能

11、的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部20新一代信息技術(shù)人工智能（AI）人工智能關(guān)鍵技術(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)自然語言處理知識(shí)圖譜計(jì)算機(jī)視覺29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部21新一代信息技術(shù)人工智能（AI）人工智能的應(yīng)用教育金融醫(yī)療交通運(yùn)輸零售安防工業(yè)制造29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部22新一代信息技術(shù)數(shù)字媒體（Digital Media）數(shù)字媒體（Digital Media）是指以二進(jìn)制數(shù)的形式獲取、記錄、處理、傳播信息的載體。這些載體包括感覺媒體、表示媒體和實(shí)物媒體。數(shù)字媒體

12、技術(shù)涉及的關(guān)鍵技術(shù)及內(nèi)容主要包括數(shù)字信息的獲取與輸出技術(shù)、數(shù)字信息存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)、數(shù)字信息傳播技術(shù)、數(shù)字信息管理與安全等，還包括在這些關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上的一些綜合技術(shù)，如流媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)等。數(shù)字媒體的應(yīng)用非常廣泛，例如游戲程序設(shè)計(jì)、影視制作、音頻信號(hào)數(shù)字化、廣告設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)成像、全息導(dǎo)航、3D虛擬模型模擬治療、沉浸式遠(yuǎn)程教學(xué)等。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部23新一代信息技術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)謝 謝！24信息的表示與存儲(chǔ)25計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部26計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)1. 位

13、（bit）計(jì)算機(jī)中度量數(shù)據(jù)的最小單位是位。在一串表示數(shù)據(jù)的二進(jìn)制編碼中，每一個(gè)數(shù)碼（0或1）稱為1位。2. 字節(jié)（Byte，B）字節(jié)是計(jì)算機(jī)中信息組織和存儲(chǔ)的基本單位，也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)碼組成，即1 B = 8 bit 千字節(jié) 1KB = 1024B = 210B 兆字節(jié) 1MB = 1024KB = 220B 吉字節(jié) 1GB = 1024MB = 230B 太字節(jié) 1TB = 1024GB = 240BKB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB、CB29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部27計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)3. 字長一般來說

14、，計(jì)算機(jī)中能夠同時(shí)處理的一組二進(jìn)制數(shù)碼被稱為一個(gè)計(jì)算機(jī)“字”，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)即“字長”。字長反映了計(jì)算機(jī)一次最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)，是CPU的主要技術(shù)指標(biāo)之一，反映了計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和運(yùn)算精度。字長通常是字節(jié)的整數(shù)倍，如8位、16位、32位，發(fā)展到現(xiàn)今通用微型機(jī)的64位，大型機(jī)已達(dá)128位。在其他指標(biāo)都相同的情況下，字長越長的計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度越快。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部28數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1. 數(shù)制多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法以及從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制（簡稱數(shù)制）。如果某種數(shù)制中有R種基本數(shù)碼符號(hào)（如0,1,2,R-1）來表示數(shù)值，則稱R為

15、該種數(shù)制的基數(shù)（Radix）。數(shù)制基數(shù)基本符號(hào)形式表示二進(jìn)制（Binary）20,1B八進(jìn)制（Octal）80,1,2,3,4,5,6,7O十進(jìn)制（Decimal）100,1,2,3,4,5,6,7,8,9D十六進(jìn)制（Hexadecimal）160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,FH29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部29數(shù)制及其轉(zhuǎn)換將R進(jìn)制數(shù)N寫成多項(xiàng)展開式之和的形式：29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部30數(shù)制及其轉(zhuǎn)換2. 不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換（1）R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 將R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，只需要將該數(shù)參照前述多項(xiàng)展開式按位權(quán)展

16、開，然后求和即可。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部31數(shù)制及其轉(zhuǎn)換在實(shí)際應(yīng)用中，還可以借助Windows操作系統(tǒng)中“計(jì)算器”工具的“程序員”模式來完成整數(shù)部分的數(shù)制轉(zhuǎn)換。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部32數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)時(shí)，可將十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分分離開來，整數(shù)部分采用“除R取余”法，小數(shù)部分采用“乘R取整”法，最后將兩部分的結(jié)果再拼接起來即可。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部33數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【案例 1-4】將十進(jìn)制數(shù)130.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 整數(shù)部分 小數(shù)部分 2 |13

17、0 0. 25 2 | 65 余0 低位 2 取整 高位 2 |32 余1 0.50 0 2 |16 余0 2 2 | 8 余0 1.00 1 低位 2 | 4 余0 2 |2 余0 2 |1 余0 0 余1 高位 29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部34數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【案例 1-5】將十進(jìn)制數(shù)127.325轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)（精確到4位小數(shù)）。整數(shù)部分 小數(shù)部分 8 | 127 0.325 8 | 15 余7 低位 8 取整 8 | 1 余7 2.600 2 高位 0 余1 高位 8 4.800 4 8 6.400 6 8 3.200 3 8 1.600 1 低位29 八月 202

18、2上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部35數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（3）二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F111129 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部36數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【案例 1-6】將二進(jìn)制數(shù)1001110.01101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。解：1001110.01101001001110.011010116.3229 八月 202

19、2上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部37數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【案例 1-7】將二進(jìn)制數(shù)1001110.01101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。解：1001110.0110101001110.011010004E.6829 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部38數(shù)制及其轉(zhuǎn)換將八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將上述過程反之。若所得二進(jìn)制數(shù)首尾出現(xiàn)0時(shí)，可以將其省略。若要實(shí)現(xiàn)八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，可以借助十進(jìn)制數(shù)，亦可以二進(jìn)制數(shù)作為媒介，參照前述轉(zhuǎn)換表進(jìn)行轉(zhuǎn)換。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部39數(shù)值的編碼1. 無符號(hào)整數(shù)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教

20、學(xué)部40數(shù)值的編碼2. 有符號(hào)整數(shù)有符號(hào)整數(shù)的最左邊一位用來表示數(shù)值的符號(hào)，這一位稱為符號(hào)位，其余位稱為數(shù)值位。通常把直接用正號(hào)“+”和負(fù)號(hào)“-”來表示某個(gè)數(shù)正負(fù)的二進(jìn)制數(shù)叫做其真值。在計(jì)算機(jī)的數(shù)值編碼中，符號(hào)位為“0”表示正號(hào)，為“1”表示負(fù)號(hào)。有符號(hào)整數(shù)可以采用原碼、反碼和補(bǔ)碼等編碼方式。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部41數(shù)值的編碼（1）原碼原碼對(duì)于0的表示不唯一，這增加了運(yùn)算器的設(shè)計(jì)難度；而且原碼在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)符號(hào)位需要單獨(dú)處理，增加了運(yùn)算的復(fù)雜度。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部42數(shù)值的編碼（2）反碼8位反碼表示的有符號(hào)整數(shù)的最大值、最小值和取

21、值范圍與原碼相同；反碼對(duì)于0的表示也不唯一。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部43數(shù)值的編碼（3）補(bǔ)碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部44數(shù)值的編碼碼制表示范圍可表示的整數(shù)個(gè)數(shù)原碼256個(gè)反碼256個(gè)補(bǔ)碼256個(gè)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部45數(shù)值的編碼【案例 1-8】計(jì)算(-5)+8的值。解：1 1 1 1 1 0 1 1（-5的補(bǔ)碼）+0 0 0 0 1 0 0 0（8的補(bǔ)碼）1 0 0 0 0 0 0 1 1（結(jié)果的補(bǔ)碼）運(yùn)算結(jié)果的補(bǔ)碼為100000011，舍棄超出8位字長的最高位1，結(jié)果為00000011。因符號(hào)位為0，是正

22、數(shù)，其原碼與補(bǔ)碼相同，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為3，結(jié)果正確。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部46數(shù)值的編碼【案例 1-9】計(jì)算(-5)-8的值。解：將減法轉(zhuǎn)換為加法可得：(-5)-8=(-5)+(-8)，則運(yùn)算結(jié)果的補(bǔ)碼為111110011，舍棄超出8位字長的最高位1，結(jié)果為11110011。因符號(hào)位為1，是負(fù)數(shù)，將數(shù)值位再次求補(bǔ)，可得其原碼為10001101，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為-13，結(jié)果正確。1 1 1 1 1 0 1 1（-5的補(bǔ)碼）+1 1 1 1 1 0 0 0（-8的補(bǔ)碼）1 1 1 1 1 0 0 1 1（結(jié)果的補(bǔ)碼）29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部47

23、西文字符的編碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部48西文字符的編碼 7位ASCII碼表29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部49西文字符的編碼字符十進(jìn)制表示十六進(jìn)制表示【案例 1-10】已知大寫字母“A”的十進(jìn)制ASCII碼為65，推算小寫字母“f”的十進(jìn)制ASCII碼。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部50漢字的編碼輸入碼區(qū)位碼國標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼地址碼字形碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部51漢字的編碼1. 輸入碼為將漢字輸入計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)的代碼稱為漢字輸入碼，也叫做外碼。根據(jù)編制的規(guī)則不同，大致可以分成以下幾類：音碼類全拼輸入法

24、、雙拼輸入法、微軟拼音輸入法等形碼類五筆輸入法、鄭碼輸入法等其它語音輸入法、手寫輸入法、掃描輸入法等29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部52漢字的編碼一級(jí)漢字：3755個(gè)二級(jí)漢字：3008個(gè)由94個(gè)區(qū)號(hào)和94個(gè)位號(hào)構(gòu)成 每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié) 國標(biāo)碼（GB2312-80） 區(qū)位碼2. 區(qū)位碼和國標(biāo)碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部53漢字的編碼區(qū)位碼（十進(jìn)制）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼（十六進(jìn)制）區(qū)位碼國標(biāo)碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部54漢字的編碼【案例 1-11】將漢字“國”的區(qū)位碼(2590)D轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼。解：方法一：方法二：29 八月 202

25、2上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部55漢字的編碼3. 機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼就是計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和處理漢字時(shí)所采用的二進(jìn)制代碼，簡稱“內(nèi)碼”。國標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部56漢字的編碼【案例 1-12】將“國”的國標(biāo)碼(397A)H轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。解：29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部57漢字的編碼4. 地址碼漢字地址碼是指計(jì)算機(jī)的漢字庫中存儲(chǔ)漢字字形信息的邏輯地址碼，它與漢字機(jī)內(nèi)碼通過簡單的函數(shù)關(guān)系對(duì)應(yīng)起來。通過地址碼可以實(shí)現(xiàn)對(duì)漢字庫的訪問，以便提取字形碼向輸出設(shè)備輸出漢字。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部58漢字的編碼5. 字形碼

26、漢字字形碼，也叫字模或漢字輸出碼，用于漢字在顯示屏或打印機(jī)的輸出，通常有點(diǎn)陣和矢量兩種表示方法。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部59漢字的編碼【案例 1-13】使用2424點(diǎn)陣表示漢字，每個(gè)漢字的字模需要多大的存儲(chǔ)空間？解：因此2424點(diǎn)陣的每個(gè)字形碼需要72字節(jié)的存儲(chǔ)空間。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部60漢字的編碼6. 其它漢字編碼GBK字符集（國家標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展字符集）BIG5繁體中文字符集GB18030字符集（包含GB18030-2000和GB18030-2005兩個(gè)版本）Unicode編碼在使用字符集的編碼時(shí)，如果得不到操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件的支持，字

27、符將不能正常顯示。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部61圖像的編碼圖像（image）是自然景物在人類視覺上的客觀反映，是多媒體技術(shù)中最基本、最重要的數(shù)據(jù)，通常是指各種圖形和影像的總稱。在計(jì)算機(jī)中處理的圖像一般是指數(shù)字圖像，按照其生成方式大致可以分為位圖（bitmap）和矢量圖（vector graphics）兩種。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部62圖像的編碼1. 位圖的數(shù)字化位圖圖像又被稱為點(diǎn)陣圖像或柵格圖像，是由一個(gè)個(gè)數(shù)字單元組成的。這些數(shù)字單元作為表示位圖的最小單位，被稱為像素。采樣采樣后的總像素?cái)?shù)目即為該圖像的分辨率量化圖像數(shù)據(jù)量=像素點(diǎn)數(shù)像素深度

28、/8 （單位為字節(jié)）編碼圖像的編碼方法根據(jù)壓縮效果可以分為有損編碼和無損編碼29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部63圖像的編碼【案例 1-14】一幅未經(jīng)壓縮的1024768分辨率的24位真彩色圖像，其數(shù)據(jù)量是多少？解：29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部64圖像的編碼2. 矢量圖的數(shù)字化矢量圖是采用一系列計(jì)算機(jī)指令來表示的圖像。構(gòu)成矢量圖的圖形元素有點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等，矢量圖中包含的圖形對(duì)象的數(shù)量和復(fù)雜程度決定了文件的大小。矢量圖可以在無限放大時(shí)不失真，但是無法像位圖一樣表現(xiàn)豐富的色彩層次和逼真的圖像效果。常用的矢量圖軟件有Illustrator、

29、FlashMX、CorelDRAW等，常見的文件格式有.ai，.cdr，.col，.dxf，.wmf等等。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部65聲音的編碼聲音的編碼過程其實(shí)就是將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的過程，這一過程通常采用的基本技術(shù)是脈沖代碼調(diào)制（Pulse Code Modulation，PCM）編碼。采樣每隔一定時(shí)間間隔在聲音的波形上取一個(gè)幅度值，以此將連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的信號(hào)量化將每個(gè)采樣點(diǎn)的幅度值用數(shù)字量來表示編碼將量化后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼組謝 謝！66信息安全67計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部68常見

30、的信息安全問題計(jì)算機(jī)病毒寄生性、破壞性、傳染性、潛伏性、隱蔽性網(wǎng)絡(luò)攻擊在沒有得到授權(quán)的情況下訪問、偷取、破壞、揭露、修改任一計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)或者使其軟件或服務(wù)失去功能網(wǎng)絡(luò)安全漏洞各種計(jì)算機(jī)的硬件與操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等都會(huì)存在一定的安全漏洞網(wǎng)絡(luò)暴力網(wǎng)民在網(wǎng)絡(luò)上的暴力行為信息倒賣利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將個(gè)人信息批量倒賣從中獲利，或者利用個(gè)人隱私進(jìn)行誘騙欺詐等如何保護(hù)個(gè)人信息安全密碼保護(hù)技術(shù)密保手機(jī)、密保郵箱、U盾、指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等防火墻軟件防火墻、硬件防火墻以及芯片級(jí)防火墻等殺毒軟件病毒的防控和清除，數(shù)據(jù)恢復(fù)，文件加密，軟件管理，垃圾清理等備份與還原技術(shù)將數(shù)據(jù)從硬盤復(fù)制到移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備或云存儲(chǔ)器，并在需要時(shí)

31、重新還原29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部69信息安全技術(shù)謝 謝！70計(jì)算思維71計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部72什么是計(jì)算思維“計(jì)算思維（Computational Thinking）是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)?！敝芤哉妫▋?nèi)基梅隆大學(xué)）29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部73什么是計(jì)算思維計(jì)算思維的主要特性：計(jì)算思維是概念化的抽象思維，而非程序思維計(jì)算思維是人的思維，而非機(jī)器的思維計(jì)算思維與數(shù)學(xué)和工程思維的互補(bǔ)和融合 科技創(chuàng)新三大支柱

32、計(jì)算思維理論思維實(shí)驗(yàn)思維29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部74什么是計(jì)算思維計(jì)算思維的培養(yǎng)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)機(jī)器人游戲軟件音視頻創(chuàng)作開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)建模與仿真29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部75三大核心思維“0和1”的思維“程序”的思維“遞歸”的思維29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部76三大核心思維1. “0和1”的思維計(jì)算機(jī)本質(zhì)上是以“0”和“1”為基礎(chǔ)來運(yùn)作的各種數(shù)值型和非數(shù)值型的信息都可以用“0”和“1”在計(jì)算機(jī)中表示并存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種運(yùn)算也可以轉(zhuǎn)換成“0”和“1”所組成的邏輯運(yùn)算“0”和“1”是由軟件到硬件的紐帶“0和1”的思維體現(xiàn)

33、了語義符號(hào)化、“0和1”計(jì)算化、計(jì)算自動(dòng)化、分層構(gòu)造化和構(gòu)造集成化的思維，是最重要的一種計(jì)算思維29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部77三大核心思維2. “程序”的思維實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)僅需實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制基本動(dòng)作組合與執(zhí)行次序的機(jī)構(gòu)對(duì)基本動(dòng)作的控制機(jī)構(gòu)就是指令指令的各種組合及其執(zhí)行次序就是程序計(jì)算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)就是能夠執(zhí)行各種程序的控制系統(tǒng)指令與程序是一種重要的計(jì)算思維29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部78三大核心思維3. “遞歸”的思維遞歸是可以用有限的步驟描述實(shí)現(xiàn)近于無限功能的方法，通過用自身調(diào)用自身、高階調(diào)用低階的算法構(gòu)造程序，從而實(shí)現(xiàn)問題求解的一種重要的計(jì)算思維

34、。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部79三大核心思維通過計(jì)算n的階乘來了解“遞歸”的思維：def fact(n):if n = = 1:return 1else: return n * fact(n-1) 29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部80三大核心思維當(dāng)n=6時(shí)，fact()函數(shù)的調(diào)用和返回過程：fact(6)=6*fact(5)調(diào) 用返 回fact(5)=5*fact(4)fact(4)=4*fact(3)fact(3)=3*fact(2)fact(2)=2*1fact(1)=1fact(2)=2*fact(1)fact(3)=3*2*1fact(4)

35、=4*3*2*1fact(5)=5*4*3*2*1fact(6)=6*5*4*3*2*1謝 謝！81計(jì)算機(jī)中的問題求解82計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部83計(jì)算機(jī)中的問題求解 我國漢代有一位大將，名叫韓信。他每次集合部隊(duì)，都要求部下報(bào)三次數(shù)，第一次按1-3報(bào)數(shù)，第二次按1-5報(bào)數(shù)，第三次按1-7報(bào)數(shù)，每次報(bào)數(shù)后都要求最后一個(gè)人報(bào)告他報(bào)的數(shù)是多少，這樣韓信就知道一共到了多少人。這種巧妙算法被稱為“鬼谷算”、“隔墻算”、“秦王暗點(diǎn)兵”等。那如果三次的最后報(bào)數(shù)結(jié)果分別是：2、3、2，部隊(duì)?wèi)?yīng)該是多少人？算法1：從1開始，取出一個(gè)自然數(shù)，判斷它被3、5、7整除

36、后的余數(shù)是否為2、3、2，如果是，則這個(gè)數(shù)即是所求的數(shù)，求解結(jié)束。否則，用下一個(gè)數(shù)再次判斷，直到找到這個(gè)數(shù)為止。算法2：先列出除以3余2的數(shù)：2，5，8，11，14，17，20，23，26，再列出除以5余3的數(shù)：3，8，13，18，23，28，再列出除以7余2的數(shù)：2，9，16，23，30，【思考】還有其他算法嗎？參考：3和7的公倍數(shù)多2的數(shù)是23，44，65、86、107、128，再從中找出除以5余3的數(shù)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部84計(jì)算機(jī)中的問題求解人解決問題的思考過程計(jì)算機(jī)解決問題的一般過程觀察問題分析問題判斷、推理解決問題分析問題設(shè)計(jì)算法編寫程序調(diào)試運(yùn)行29

37、八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部85算法的概念與特征算法（Algorithm）是對(duì)一個(gè)特定問題的求解方法和步驟的描述。算法的特征有窮性確切性輸入項(xiàng)輸出項(xiàng)可行性算法在計(jì)算機(jī)中表現(xiàn)為指令的有限序列，并且每條指令表示一個(gè)或多個(gè)操作。解決同一個(gè)問題，可以有不同的算法。算法設(shè)計(jì)是整個(gè)程序設(shè)計(jì)的核心。一個(gè)算法的優(yōu)劣可以用空間復(fù)雜度和時(shí)間復(fù)雜度來衡量。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部86繪制流程圖程序流程圖又稱程序框圖，是一種用程序框、流程線及文字說明來表示算法的圖形。圖形符號(hào)名稱表示功能圓角矩形（起止框）表示一個(gè)算法的“開始”與“結(jié)束”。矩形（執(zhí)行框）表示行動(dòng)方案、普通工

38、作環(huán)節(jié)，通常用于算法中的賦值與計(jì)算。菱形（判斷框）表示問題判斷或判定環(huán)節(jié)，在算法中用于判斷某一條件是否成立，成立在出口處標(biāo)明“是”或“Y”，不成立則在出口處標(biāo)明“否”或“N”。平行四邊形（輸入輸出框）表示一個(gè)算法中輸入或輸出的信息。箭頭（流程線）代表工作流方向，用于連接圖形符號(hào)。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部87程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部88程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的流程表現(xiàn)為程序中的各個(gè)步驟按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行這種結(jié)構(gòu)在英語環(huán)境中被稱為and-then結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的流程圖1. 順序結(jié)構(gòu)2

39、9 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部89程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)案例分析：獲得體重?cái)?shù)據(jù)W（kg）；獲得身高數(shù)據(jù)H（m）；利用公式：體質(zhì)指數(shù)（BMI）=WH2【案例2-1】繪制流程圖：某單位員工李明參加體檢，獲取體質(zhì)指數(shù)BMI指數(shù)的過程（BMI=體重身高2）。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部90程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)2. 分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)表示程序的處理步驟出現(xiàn)了分支，它需要根據(jù)某一特定的條件選擇其中的一個(gè)分支執(zhí)行，即算法的流程根據(jù)條件是否成立有不同的流向。處理這種過程的結(jié)構(gòu)就是分支結(jié)構(gòu)，也稱條件結(jié)構(gòu)或選擇結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)又分為單分支結(jié)構(gòu)、雙分支結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)三種形

40、式。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部91程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)單分支結(jié)構(gòu)流程圖單分支結(jié)構(gòu)僅在表達(dá)式的判定結(jié)果為“真”時(shí)執(zhí)行步驟A【案例2-2】單分支結(jié)構(gòu)：輸入一個(gè)整數(shù)X，計(jì)算它的絕對(duì)值。案例分析：輸入一個(gè)整數(shù)X，通過單分支結(jié)構(gòu)判斷X的符號(hào)：若X為負(fù)數(shù)，將其值乘以-1。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部92程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)雙分支結(jié)構(gòu)流程圖雙分支結(jié)構(gòu)當(dāng)表達(dá)式的判定結(jié)果為“真”時(shí)執(zhí)行步驟A，否則執(zhí)行步驟B?！景咐?-3】雙分支結(jié)構(gòu)：輸入兩個(gè)數(shù)X、Y，要求按從大到小排列輸出。案例分析：輸入兩個(gè)數(shù)X和Y，通過雙分支結(jié)構(gòu)判斷所輸入的X和Y的大小：若XY，輸出X、

41、Y；否則，輸出Y，X。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部93程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)多分支結(jié)構(gòu)流程圖當(dāng)問題變得復(fù)雜起來時(shí)，簡單的分支結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足需求了，這時(shí)需要借助多分支（嵌套）結(jié)構(gòu)來解決多條件判定的復(fù)雜問題。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部94程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)【案例2-4】多分支結(jié)構(gòu)：根據(jù)李明的BMI指數(shù)，判斷是否“過輕”，“正?！边€是“過重”？已知成人的BMI指數(shù)衡量標(biāo)準(zhǔn)為：過輕：低于18.5正常：18.5-23.9過重：大于23.9案例分析：輸入BMI指數(shù)；判斷是否過輕：如果是，輸出結(jié)果“過輕”；否則，進(jìn)行第3步；判斷是否正常：如果是，輸出結(jié)

42、果“正?！保环駝t，輸出結(jié)果“過重”。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部95程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)由循環(huán)條件和循環(huán)體組成，是指在程序中需要反復(fù)執(zhí)行某個(gè)功能的程序結(jié)構(gòu)。它由循環(huán)條件來判斷是繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體里的功能還是退出當(dāng)前循環(huán)。循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本形式有兩種：當(dāng)型循環(huán)和直到型循環(huán)。3. 循環(huán)結(jié)構(gòu)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部96程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖當(dāng)型循環(huán)先判斷循環(huán)條件，當(dāng)滿足給定的循環(huán)條件時(shí)執(zhí)行循環(huán)體，并且在循環(huán)終端處流程自動(dòng)返回到循環(huán)入口。如果循環(huán)條件不滿足，則直接到達(dá)流程出口處。先判斷后執(zhí)行，存在不執(zhí)行循環(huán)體就退出循環(huán)的情況29

43、八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部97程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖直到型循環(huán)表示從結(jié)構(gòu)入口處直接執(zhí)行循環(huán)體，在循環(huán)終端處判斷循環(huán)條件，如果循環(huán)條件滿足，返回入口處繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，直到循環(huán)條件為假時(shí)再退出循環(huán)到達(dá)流程出口處。先執(zhí)行后判斷，循環(huán)體至少會(huì)被執(zhí)行一次29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部98程序設(shè)計(jì)的三種基本結(jié)構(gòu)【案例2-5】繪制流程圖：計(jì)算并輸出1 + 2 + 3 + + n的和sum。案例分析：輸入n；利用循環(huán)結(jié)構(gòu)，累積求和計(jì)算sum。謝 謝！99常用的經(jīng)典算法100計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部1

44、01常用的經(jīng)典算法經(jīng)典算法枚舉法遞推法分治法遞歸法29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部102枚舉法枚舉法又稱窮舉法、列舉法，就是按照問題本身的性質(zhì)，一一列舉出該問題所有可能的解，在列舉過程中既不要遺漏也不要重復(fù)，然后根據(jù)問題的部分已知條件對(duì)所有可能的解進(jìn)行逐個(gè)檢驗(yàn)，從中挑選出符合條件的解，舍棄不符合條件的解。枚舉法的優(yōu)點(diǎn)是算法簡單，邏輯清晰，易于理解，程序易于實(shí)現(xiàn)；而缺點(diǎn)是運(yùn)算量較大，效率不高。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部103枚舉法【思考】使用枚舉法找出1100中所有能被7整除的自然數(shù)。算法分析：用變量 i 表示要列舉的自然數(shù)。列舉檢驗(yàn)列舉范圍：1-1

45、00（循環(huán)結(jié)構(gòu)）檢驗(yàn)條件：i能否被7整除（分支結(jié)構(gòu)）開始i=1i=100i mod 7=0結(jié)束否是輸出ii=i+1是否一一列舉逐一檢驗(yàn)循環(huán)的嵌套29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部104遞推法遞推是指從已知的初始條件出發(fā)，依據(jù)某種特定關(guān)系，按照一定的規(guī)律來推出所要計(jì)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果。遞推法是利用問題本身所具有的遞推關(guān)系來求解問題的一種方法，常用于通過計(jì)算前面的一些項(xiàng)的值來得出序列中后續(xù)項(xiàng)的值。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部105遞推法【例】使用遞推算法求解兔子繁衍問題。假設(shè)一對(duì)兔子從第3個(gè)月起每個(gè)月都生一對(duì)兔子，每對(duì)小兔子長到第三個(gè)月后每個(gè)月又生一對(duì)

46、兔子，假如兔子都不死，問每個(gè)月的兔子總數(shù)為多少對(duì)？算法分析：假設(shè)一開始第一個(gè)月有1對(duì)兔子，到了第二個(gè)月這對(duì)兔子性成熟，到了第三個(gè)月這對(duì)兔子生出了一對(duì)兔子。1到6月的兔子總對(duì)數(shù)分別為：1，1，2，3，5，8由分析可知，兔子的繁衍情況符合斐波那契數(shù)列（Fibonacci sequence）的變化規(guī)律，即從第3項(xiàng)開始，每一項(xiàng)都等于前兩項(xiàng)之和。F(1)=1，F(xiàn)(2)=1，F(xiàn)(n)=F(n - 1)+F(n - 2)（n 3）第1月-第2月-第3月-第4月-第5月-第6月-29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部106遞推法求解斐波那契數(shù)列第n項(xiàng)的流程圖F(1)=1, F(2)=1F(3)=

47、2n=4F(4)=F(3)+F(2)=3n=5F(5)=F(4)+F(3)=529 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部107分治法分治法的基本思想是將一個(gè)規(guī)模較大的問題分解為多個(gè)規(guī)模較小的同類子問題，再將這些子問題分解為規(guī)模更小的同類子問題，直到最后子問題可以直接求解，再將各個(gè)子問題的解合并，即為原始問題的解。分解求解合并29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部108分治法分治法所能解決的問題一般具有以下幾個(gè)特征：該問題的規(guī)?？s小到一定程度就可以容易解決；該問題可以分解為若干個(gè)規(guī)模較小的問題，即該問題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)性質(zhì)；利用該問題分解出的子問題的解可以合并為該總問題的解

48、；該問題所分解出的各個(gè)子問題是相互獨(dú)立的，即子問題之間不包含公共的子問題。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部109分治法【例】歸并排序算法。8個(gè)數(shù)排序。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部110遞歸法遞歸算法是通過函數(shù)（或過程）直接或間接調(diào)用自身，把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)換為規(guī)模縮小了的同類子問題。這個(gè)解決問題的函數(shù)必須有明確的結(jié)束條件，否則就會(huì)導(dǎo)致無限遞歸的情況。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部111遞歸法如圖所示，漢諾塔的三根柱子，A柱、B柱和C柱，規(guī)則如下：(1)把A柱上大小不等的圓盤借助B柱移動(dòng)到C柱；(2)每次只能移動(dòng)一個(gè)圓盤；(3)大圓盤不

49、可在小圓盤上方。ABC【例】使用遞歸法來解決漢諾塔問題。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部112遞歸法算法分析：假設(shè)A柱上只有2個(gè)盤子，最上面的盤子為1號(hào)，下面的盤子為2號(hào)，則移動(dòng)過程可以分解為：將第1號(hào)盤子從A柱移動(dòng)到B柱將第2號(hào)盤子從A柱移動(dòng)到C柱將第1號(hào)盤子從B柱移動(dòng)到C柱將A柱上n-1個(gè)盤子借助C柱移動(dòng)到B柱將A柱上剩下的最大的一個(gè)盤子移動(dòng)到C柱將B柱上n-1個(gè)盤子借助A柱移動(dòng)到C柱29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部113遞歸法漢諾塔問題的流程圖謝 謝！114RAPTOR的基本程序環(huán)境115計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息

50、技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部116RAPTOR簡介RAPTOR是一種可視化的程序設(shè)計(jì)環(huán)境，為程序和算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程的教學(xué)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。允許用戶用連接基本流程圖符號(hào)來創(chuàng)建算法可以在其環(huán)境下直接調(diào)試和運(yùn)行算法，包括單步執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行的模式?？梢灾庇^地顯示當(dāng)前執(zhí)行符號(hào)所在的位置，以及所有變量的內(nèi)容。可以直接轉(zhuǎn)換成為C+、C#、Java等高級(jí)程序語言29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部117RAPTOR的基本符號(hào)RAPTOR有6種基本符號(hào)：賦值（Assignment）調(diào)用（Call）輸入（Input）輸出（Output）選擇（Selection）循環(huán)（Loop）每個(gè)符號(hào)代表一個(gè)獨(dú)特的指令類型29

51、八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部118RAPTOR的基本符號(hào)一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)程序有3個(gè)基本組成部分：輸入（Input）處理（Process）輸出（Output）這3個(gè)部分與RAPTOR符號(hào)形成直接的關(guān)系29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部119RAPTOR的基本符號(hào)舉例：輸入身高和體重，求其BMI的值。 RAPTOR程序如右圖所示謝 謝！120運(yùn)算符與表達(dá)式121計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部122運(yùn)算符與表達(dá)式在程序的語句中會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算表達(dá)式。表達(dá)式是由函數(shù)、變量、常量和各種運(yùn)算符組成例：sqrt(x2+y2)/2*x

52、mod 5=0。這是一個(gè)關(guān)系表達(dá)式，其中sqrt(x)是求平方根的函數(shù)，x2是求x的2次方，另外，+、-、*、/ 、=、mod等都運(yùn)算符。運(yùn)算符大致可以分為4種類型：算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、字符串運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符。為了保證運(yùn)算的合理性和結(jié)果的正確性、唯一性，運(yùn)算符有非常嚴(yán)格的優(yōu)先級(jí)設(shè)定例：x=2+3*5，此表達(dá)式中包含運(yùn)算符“+”、“*” 根據(jù)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)，先做乘除，再做加減，因此x=17。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部123運(yùn)算符與表達(dá)式RAPTOR中的算術(shù)運(yùn)算符功能及優(yōu)先級(jí)順序： 運(yùn)算符功能優(yōu)先級(jí)*或乘方高低-取負(fù)值（單目運(yùn)算符）*乘法/除法mod取模rem取余+

53、加法-減法算數(shù)運(yùn)算符29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部124運(yùn)算符與表達(dá)式字符串運(yùn)算符（連接運(yùn)算符）為“+”，用于將兩個(gè)字符串連接成一個(gè)字符串。 例：“Hello”+“ ”+“Shanghai”，結(jié)果為“Hello Shanghai” 例：“123”+“456”，結(jié)果為“123456”字符串也可以與數(shù)值型變量或常量連接!如果：變量x中的值是18那么：“Today is “+2019+”/”+10+”/”+x結(jié)果：Today is 2019/10/18字符串運(yùn)算符29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部125運(yùn)算符與表達(dá)式關(guān)系運(yùn)算符有 6 種關(guān)系： ：小于：大于=：

54、大于等于= 或 =：等于!= ：不等于關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)數(shù)字、日期或字符串，并返回布爾值真（TRUE）或假（FALSE）關(guān)系運(yùn)算符29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部126運(yùn)算符與表達(dá)式常用的邏輯運(yùn)算符： Not（邏輯非）And（邏輯與）Or（邏輯或）邏輯表達(dá)式：用邏輯運(yùn)算符將關(guān)系表達(dá)式或邏輯量連接起來的有意義的式子邏輯表達(dá)式兩側(cè)必須是關(guān)系表達(dá)式或者布爾值邏輯表達(dá)式的返回值為布爾值：真（TRUE）或假（FALSE）邏輯運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)低29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部127運(yùn)算符與表達(dá)式Not（邏輯非）：對(duì)操作數(shù)取反Not(True)，結(jié)果為Fals

55、e；Not(False)結(jié)果為True例：Not( 性別 = 女 )，指性別為男And（邏輯與）：兩邊的操作數(shù)都是True時(shí)結(jié)果才為True，否則為FalseTrue And True，結(jié)果為True； True And False，結(jié)果為FalseFalse And True，結(jié)果為False； False And False，結(jié)果為False。例：性別 = 女 And 工資 =8 000Or（邏輯或）：兩邊的操作數(shù)都是False時(shí)結(jié)果才為False，否則為TrueTrue Or True，結(jié)果為True； True Or False，結(jié)果為True；False Or True，結(jié)果為Tru

56、e； False Or False，結(jié)果為False；例：性別 = 女 Or 工資 =8 000邏輯運(yùn)算符29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部128運(yùn)算符與表達(dá)式RAPTOR中在計(jì)算表達(dá)式的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)為：先計(jì)算所有的函數(shù)同一優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算符，運(yùn)算次序按結(jié)合順序計(jì)算大多數(shù)運(yùn)算是從左至右計(jì)算常用的運(yùn)算順序如下表運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部129運(yùn)算符與表達(dá)式常用的運(yùn)算順序如下表運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)思考：（1532）and（62）（73）or（26）Not（26）and（26）謝 謝！130常量與變量131計(jì)算思維與程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)

57、院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部132常量與變量常量（constant）：“不變的量”，即在計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)，不會(huì)被程序修改的量。常量可區(qū)分為不同的類型，如 25、0、-10為整形常量 -7.89、99.05為實(shí)型常量， A、b為字符常量等。RAPTOR目前沒有為用戶提供定義常量的功能，而只在系統(tǒng)內(nèi)部定義了如下符號(hào)表示常用的數(shù)值型常量。如： pi：圓周率，定義為3.1416（默認(rèn)精度為4位小數(shù)）；e：自然對(duì)數(shù)的底數(shù)，定義為2.7183（默認(rèn)精度為4位小數(shù)）；True/yes：布爾值真，定義為1； False/no：布爾值假，定義為0。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部133常量與變量【

58、案例3-1】一個(gè)簡單的常量使用案例。注意：RAPTOR無法識(shí)別漢字。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部134常量與變量變量（variable）：變量表示的是計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的位置，用于保存數(shù)據(jù)值，在任何時(shí)候，一個(gè)變量只能容納一個(gè)值在程序執(zhí)行過程中，變量的值可以改變，因此稱之為“變量”取之不盡，充之更新例如： X5 ，X中的數(shù)值就變成5；YX，將X中的5賦給Y，Y=5，但X中還是5；XX+Y，將X和Y中的兩個(gè)5相加賦給X，X=10。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部135常量與變量程序中所用到每一個(gè)變量都應(yīng)該有相應(yīng)的名稱?！咀ⅰ砍绦蛑谐俗兞棵€有常量名、數(shù)組名

59、、子程序名、子圖名，這些都統(tǒng)稱為標(biāo)識(shí)符。RAPTOR變量的命名：變量名必須以字母開頭名字中間只能由字母、數(shù)字和下劃線“_”組成最后一個(gè)字符可以是類型說明符例：Name_List_1特別注意：不可以使用系統(tǒng)中的保留字作為變量名稱如，在RAPTOR中pi表示圓周率，它不可以作為一個(gè)變量的名稱標(biāo)識(shí)符不區(qū)分大小寫。如，在RAPTOR中，NameList和namelist是相同的。變量名的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到該變量所代表的意義和類型，避免使用a、b、c這樣的變量名好的變量名如：tax_rate表示稅率，height_baby表示嬰兒身長等。變量應(yīng)該先賦值，即先定義變量，然后再對(duì)該變量進(jìn)行引用，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)29 八

60、月 2022上海杉達(dá)學(xué)院 信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)部136變量的主要類型數(shù)值型（Number）數(shù)值型的變量分兩大類：整數(shù)型和實(shí)數(shù)型。整數(shù)型數(shù)據(jù)沒有小數(shù)，實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)包含整數(shù)和小數(shù)。在RAPTOR中，數(shù)字的整數(shù)部分最大有效位數(shù)為15位十進(jìn)制數(shù)，小數(shù)部分有效位數(shù)默認(rèn)為4位，需要更改小數(shù)精度時(shí)，可以調(diào)用set_precision()子程序進(jìn)行設(shè)置。例： 設(shè)置兩位小數(shù)set_precision(精度)：精度為正整數(shù)set_precision(0)和set_precision(1)：設(shè)置一位小數(shù)， set_precision(-1)：恢復(fù)默認(rèn)值，即實(shí)數(shù)型四位小數(shù)，整數(shù)型沒有小數(shù)。29 八月 2022上海杉達(dá)學(xué)院