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信息技術(shù)必修一第三單元《認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)》
知識(shí)點(diǎn)回顧
數(shù)據(jù)編碼
模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
按照取值的特征，可將信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
用傳感器直接獲取的信號(hào)一般模擬信號(hào)，如聲音、溫度、壓強(qiáng)、亮度等。
模擬信號(hào)的值是隨時(shí)間連續(xù)變化的，波形光滑。模擬信號(hào)的值稱為模擬數(shù)據(jù)。
數(shù)字信號(hào)隨時(shí)間的變化是非連續(xù)的。數(shù)字信號(hào)可以由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換得來(lái)，數(shù)字信號(hào)只有（0/1）兩個(gè)數(shù)值，是計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別的信號(hào)。
聲音模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的方法：采樣、量化、編碼三個(gè)步驟。
例如將麥克風(fēng)采集到的聲音模擬信號(hào)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，需要先對(duì)模擬聲音信號(hào)按給定的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，然后對(duì)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，最后將量化后的數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)和處理的二進(jìn)制數(shù)值表示，即編碼。
2.二進(jìn)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 ☆
計(jì)算機(jī)中所有數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)的，二進(jìn)制只有0、1兩個(gè)字符，其特點(diǎn)是“逢二進(jìn)一”，即1+1=10。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的最小單位是二進(jìn)制位，即比特（bit)表示。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單位是字節(jié)（Byte,簡(jiǎn)稱B），8 bit＝1 Byte，即8b=1B。
還有KB、MB、GB、TB等單位。其進(jìn)制關(guān)系是：1 TB=1 024 GB,1 GB=1 024 MB,1MB=1 024 KB, 1 KB=1 024 B。
在二進(jìn)制中，每個(gè)數(shù)字在不同的位置上具有不同的權(quán)值。對(duì)于一個(gè)二進(jìn)制數(shù)從右側(cè)開始向左計(jì)數(shù)K,最右側(cè)第一位計(jì)做K=0,向左依次加1,那么各位上權(quán)值就是2k.比如二進(jìn)制數(shù)10010, 5個(gè)數(shù)位上的權(quán)值從右向左依次為20、21、22、23、24.二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制時(shí)只需將該二進(jìn)制每個(gè)數(shù)位上的數(shù)值乘上相應(yīng)權(quán)值，然后相加求和即可。
比如：（10010) 2=1x24+0x23+0x22+1x21＋0x20=18。
把十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，可使用短除法，即“除二取余”法。例如把十進(jìn)制整數(shù)34轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的過(guò)程如下圖：
同樣的位數(shù)二進(jìn)制存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量太少，不便于人們使用，因此常用的進(jìn)制還有八進(jìn)制、十六進(jìn)制，分別是“逢八進(jìn)一”和“逢十六進(jìn)一”。八進(jìn)制里面只有0~7八個(gè)數(shù)字，即7+1=10；十六進(jìn)制里面有0~9、A~F共16個(gè)字符，即F+1=10。
總結(jié)：十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)（R≥2)采用“除R取余法”，把R進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)采用“按權(quán)展開求和法”。
3.文本數(shù)據(jù)的編碼
文本數(shù)據(jù)是用來(lái)表示一定意思的一系列字符，包括字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、漢字等。文本數(shù)據(jù)的編碼通過(guò)對(duì)其中每一個(gè)字符進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)。
用于文本數(shù)據(jù)字符編碼的方案有多種類型，其中ASCII碼和Unicode碼是最為典型的兩種編碼方案。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼用7位，擴(kuò)展ASCII碼用8位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符。
Unicode碼用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)符號(hào)。計(jì)算機(jī)要處理漢字也必須進(jìn)行編碼，每個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)，編碼方案很多，常用的為GB2312-1980碼。
數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu) ☆
數(shù)據(jù)類型
數(shù)據(jù)類型用來(lái)定義一系列值及對(duì)應(yīng)于這些值上的一系列操作。
大多數(shù)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都定義了兩類數(shù)據(jù)類型：簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型。簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型不能分解成更小的數(shù)據(jù)類型，復(fù)合數(shù)據(jù)類型由簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型或者復(fù)合數(shù)據(jù)類型組成。
在Python中簡(jiǎn)單數(shù)類型有：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、布爾等。復(fù)合數(shù)據(jù)類型有：列表、字典、元組等。
例如：orderList=[”張三”,16，34.66] 列表名為orderList，第一項(xiàng)是字符串類型，第二項(xiàng)是整數(shù)類型，最后一項(xiàng)是浮點(diǎn)數(shù)類型。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存在特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。
線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又稱為線性表。在線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，除首元素?zé)o前趨元素、尾元素?zé)o后繼元素外，其他元素都有唯一一個(gè)前趨元素和一個(gè)后繼元素。線性表中數(shù)據(jù)元素之間是一對(duì)一的關(guān)系。
隊(duì)列
隊(duì)列是一種有限制的線性結(jié)構(gòu)，它的數(shù)據(jù)元素只能在一端依次添加（進(jìn)隊(duì)），在另一端依次刪除（出隊(duì)）。
比如Python中的listque是列表類型的數(shù)據(jù)，存放一些字符串類型的數(shù)據(jù)，表示訂單編號(hào)。可以用pop(0)方法刪除列表的首元素，用append方法在列表尾部添加一個(gè)數(shù)據(jù)元素。
樹結(jié)構(gòu)
樹結(jié)構(gòu)是一種具有層次關(guān)系的非線性結(jié)構(gòu)。
樹是由n(n≥0)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的有限集合。若n=0,則稱為空樹。任何一個(gè)非空樹均滿足以下兩個(gè)條件：（1)僅有一個(gè)稱為根的節(jié)點(diǎn)；（2)當(dāng)n>0時(shí)，其余節(jié)點(diǎn)可分為m(m≥0)個(gè)互不相交的有限集合，其中每個(gè)集合又是一棵樹，并稱為根的子樹。在樹結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)元素之間是一對(duì)多的關(guān)系。如圖：
圖結(jié)構(gòu)
圖結(jié)構(gòu)是由一組節(jié)點(diǎn)（稱為頂點(diǎn)）和一組節(jié)點(diǎn)間的連線（稱為邊或弧）構(gòu)成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖結(jié)構(gòu)中的每個(gè)頂點(diǎn)都可以與其他頂點(diǎn)有邊相連，圖結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素之間是多對(duì)多的關(guān)系。比如生活中城市之間的交通網(wǎng)絡(luò)、物流網(wǎng)絡(luò)都可以看成圖結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)與系統(tǒng)
1.圖形用戶界面（GUI)又稱圖形用戶接口，是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。目前絕大多數(shù)的程序都是采用圖形用戶界面。
2.文件
在解決問(wèn)題的時(shí)候，我們可以將數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)到外存儲(chǔ)器設(shè)備中，應(yīng)用時(shí)用程序調(diào)用文件即可。
3.數(shù)據(jù)庫(kù)
數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定的組織方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)中最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)組織形式是二維表，也稱表。
常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有Sybase、ORACLE、MySQL、Access等。
用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。
利用Python 訪問(wèn) ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的一般步驟可以分為以下5步：
①建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接；
②根據(jù)需要產(chǎn)生記錄集；
③訪問(wèn)記錄集，處理數(shù)據(jù)；
④根據(jù)需要把處理好的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫(kù)中；
⑤斷開與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。
加密與解密
密碼用戶在網(wǎng)絡(luò)上的賬號(hào)等個(gè)人信息需要保密，保密最常用的方法是設(shè)置密碼，除此之外還可以采用指紋、人臉、手機(jī)掃描驗(yàn)證等方式進(jìn)行保密。
①不要使用的密碼：電話號(hào)碼、身份證號(hào)碼、生日等信息作為密碼；
②不要使用重復(fù)數(shù)字、重復(fù)字母等簡(jiǎn)單重復(fù)的字符作為密碼；
③不用使用整個(gè)用戶ID或者用戶ID的一部分作為密碼；
原始信息（數(shù)據(jù)）稱為明文，加密后的信息（數(shù)據(jù)）稱為密文，將明文變成密文的過(guò)程稱為加密，將密文還原成明文的過(guò)程稱為解密。
常用加密算法：加法密碼，又被稱為移位密碼，比如凱撒密碼。
章節(jié)練習(xí)
選擇題
漢字的編碼多種多樣，如輸入碼、輸出碼和機(jī)內(nèi)碼，功能各異，其中用于存儲(chǔ)漢字的編碼稱為（ ）
A.輸出碼 B.拼音碼 C.輸入碼 D.機(jī)內(nèi)碼
2.按照國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，“同一個(gè)世界，同一個(gè)夢(mèng)想”在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)時(shí)采用的編碼是（ ）
A.ASCII碼 B.GB2312 C.字型碼 D.處理碼
3.下列選項(xiàng)中不屬于漢字輸入碼的是（ ）
A. 全拼 B. 智能ABC C.國(guó)際碼（GB2312-80) D. 五筆字型
4.用某軟件查看jyx@這幾個(gè)字符的ASCII碼，如下表所示。推斷“xcbjya”這幾個(gè)字符對(duì)應(yīng)的ASCII碼是（ ）
字符 j y x @ c a b . c o m
對(duì)應(yīng)ASCII碼 6A 79 78 40 63 61 62 2E 63 6F 6D
A.78 63 59 60 6E 63
B.78 40 59 61 6E 63
C.78 63 62 6A 79 61
D.78 63 59 61 6E 63
將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字聲音信號(hào)的過(guò)程中不包括的是（ ）
A. 采樣 B. 取值 C. 量化 D. 編碼
6.一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)一個(gè)漢字占用（ ）個(gè)字節(jié)
A.4 B.3 C.2 D.1
7.二進(jìn)制（1011）2+（0111）2的結(jié)果用十進(jìn)制表示是（ ）
A.15 B.16 C.17 D.18
8.下列四個(gè)數(shù)中，最大的一個(gè)是（ ）
（1010）2 B.(16)8
C.18 D.(1E)16
在圖書館管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表中，用戶搜索《西游記》的信息，其中的一行稱為一條（ ）
記錄 B.字段 C.消息 D.數(shù)據(jù)
參考答案：
D C C C B C D D A

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