《信息編碼與數(shù)據(jù)表》課件

信息編碼與數(shù)據(jù)表信息編碼和數(shù)據(jù)表是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中兩個(gè)重要的概念。信息編碼是指將現(xiàn)實(shí)世界中的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以理解和處理的符號(hào)，并將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表中。數(shù)據(jù)表是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)，它由行和列組成，每一行代表一條記錄，每一列代表一個(gè)屬性。課程概述信息編碼了解計(jì)算機(jī)如何使用二進(jìn)制代碼表示信息。數(shù)據(jù)類型探索各種數(shù)據(jù)類型，例如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字符串，并學(xué)習(xí)如何在程序中使用它們。數(shù)據(jù)表學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建和操作數(shù)據(jù)庫表，以及如何組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。課程目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理解理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，例如數(shù)組、鏈表、樹和圖。編碼應(yīng)用學(xué)習(xí)使用編程語言實(shí)現(xiàn)常見的編碼方案。數(shù)據(jù)庫知識(shí)掌握數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)和操作方法，了解數(shù)據(jù)庫管理的基本原理。信息的編碼形式將信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的形式信息編碼使用特定的規(guī)則，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可理解的二進(jìn)制形式。數(shù)字、字母和符號(hào)各種編碼方案用于表示數(shù)字、字母和符號(hào)，使計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)和處理信息。不同編碼方案存在多種編碼方案，例如ASCII、Unicode等，用于處理不同語言和字符集。二進(jìn)制編碼數(shù)字系統(tǒng)二進(jìn)制編碼是一種數(shù)字系統(tǒng)，僅使用兩個(gè)數(shù)字0和1。計(jì)算機(jī)內(nèi)部所有數(shù)據(jù)和指令都以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)和處理。計(jì)算機(jī)內(nèi)部二進(jìn)制編碼通過電子開關(guān)的開啟和關(guān)閉狀態(tài)表示信息。開啟代表1，關(guān)閉代表0，構(gòu)成二進(jìn)制數(shù)據(jù)。十進(jìn)制編碼11.基數(shù)為十十進(jìn)制編碼使用0到9十個(gè)數(shù)字來表示數(shù)值。22.位置表示每個(gè)數(shù)字的位置對(duì)應(yīng)著不同的權(quán)值，權(quán)值由基數(shù)10的冪決定。33.日常應(yīng)用人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂米顝V泛的數(shù)字系統(tǒng)，例如計(jì)數(shù)、貨幣、時(shí)間等。十六進(jìn)制編碼十六進(jìn)制表示使用0-9和A-F來表示16個(gè)不同的值。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng)四個(gè)二進(jìn)制位。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)和編程領(lǐng)域。字符編碼11.字符集字符集是一組字符的集合，它定義了每個(gè)字符的符號(hào)和含義。22.編碼方案編碼方案將字符集中的字符映射到唯一的數(shù)字代碼。33.計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制編碼來存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，包括字符。44.信息交換編碼允許不同系統(tǒng)之間交換信息，即使它們使用不同的字符集。ASCII編碼ASCII編碼ASCII是一種標(biāo)準(zhǔn)的字符編碼系統(tǒng)，每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的數(shù)字。使用7位二進(jìn)制數(shù)表示字符，總共可以表示128個(gè)字符。包含英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和控制字符。ASCII編碼ASCII編碼表將每個(gè)字符映射到一個(gè)唯一的數(shù)字，方便計(jì)算機(jī)處理和存儲(chǔ)。例如，字母"A"的ASCII碼為65，數(shù)字"1"的ASCII碼為49。它是一種廣泛使用的編碼系統(tǒng)，被用于各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用。Unicode編碼全球字符集Unicode是一種國際字符編碼標(biāo)準(zhǔn)，它可以表示世界上大多數(shù)語言的字符。統(tǒng)一字符每個(gè)字符都有一個(gè)唯一的代碼點(diǎn)，從而避免了不同語言字符編碼之間的沖突。廣泛支持Unicode已被廣泛應(yīng)用于操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，成為全球信息交換的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)類型概述數(shù)據(jù)類型決定了變量存儲(chǔ)的值類型。不同的數(shù)據(jù)類型具有不同的存儲(chǔ)方式和操作方式。整數(shù)類型整數(shù)類型整數(shù)類型表示沒有小數(shù)部分的數(shù)字，例如100、-5、0等。在計(jì)算機(jī)中，整數(shù)類型通常被用于表示計(jì)數(shù)、索引、編號(hào)等場(chǎng)景。二進(jìn)制表示整數(shù)類型通常使用二進(jìn)制數(shù)表示，例如100可以表示為二進(jìn)制數(shù)1100100。不同的整數(shù)類型占用的內(nèi)存空間不同，導(dǎo)致其可以表示的整數(shù)范圍也不同。編程語言中的整數(shù)類型不同的編程語言支持不同的整數(shù)類型，例如int、short、long、byte等。程序員需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的整數(shù)類型，避免內(nèi)存浪費(fèi)或數(shù)據(jù)溢出。浮點(diǎn)數(shù)類型小數(shù)表示用于表示帶小數(shù)部分的數(shù)字，例如3.14159或-2.71828。精度限制浮點(diǎn)數(shù)的精度有限，無法精確表示所有實(shí)數(shù)。運(yùn)算誤差浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算可能會(huì)導(dǎo)致精度損失和舍入誤差。字符類型字符存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)使用字符編碼，例如ASCII和Unicode，將字符存儲(chǔ)為數(shù)字形式。文本處理字符類型用于處理文本數(shù)據(jù)，包括字符串操作、比較、搜索和替換等。表示范圍每個(gè)字符類型都有其表示范圍，例如ASCII編碼支持128個(gè)字符，Unicode支持更多。布爾類型表示真假布爾類型是數(shù)據(jù)類型中最簡(jiǎn)單的一種，只能表示兩種狀態(tài)：真或假。邏輯運(yùn)算符布爾類型通常用于邏輯運(yùn)算，例如"AND"、"OR"和"NOT"。條件判斷在編程中，布爾類型用于條件判斷，例如"if"語句。變量聲明變量聲明概述在程序中，我們需要存儲(chǔ)和操作數(shù)據(jù)。變量是程序中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的命名空間。它們就像標(biāo)簽，用于標(biāo)識(shí)內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。變量聲明語法在大多數(shù)編程語言中，聲明變量需要使用關(guān)鍵字“var”或類似關(guān)鍵字，后面跟著變量名和數(shù)據(jù)類型。例如，在Python中，聲明一個(gè)名為“name”的字符串變量的語法是“varname="Alice"”。變量初始化聲明變量時(shí)，可以立即為其賦值，稱為初始化。初始化變量時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到變量所分配的內(nèi)存空間中。例如，聲明一個(gè)名為“age”的整數(shù)變量并將其初始化為25的語法是“varage=25”。變量命名規(guī)則字母開頭變量名必須以字母、下劃線或美元符號(hào)開頭。包含字母數(shù)字和下劃線變量名可以包含字母、數(shù)字和下劃線。區(qū)分大小寫變量名區(qū)分大小寫，例如"myVar"和"myvar"是不同的變量。不能使用關(guān)鍵字變量名不能與語言中的關(guān)鍵字相同，例如"int","float","for"等。常量聲明1聲明方式使用const關(guān)鍵字2命名規(guī)則與變量相同3不可修改定義后值不可改變常量是一種特殊類型的變量，其值在程序運(yùn)行期間不可更改。常量通常用于表示固定的值，例如數(shù)學(xué)常數(shù)π或程序中的配置參數(shù)。使用常量可以提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，并防止意外修改值。運(yùn)算符和表達(dá)式運(yùn)算符是執(zhí)行特定操作的符號(hào)，表達(dá)式則是由運(yùn)算符、操作數(shù)和括號(hào)組成的組合，用于計(jì)算結(jié)果。賦值語句賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符用于將一個(gè)值賦給一個(gè)變量。用"="符號(hào)表示，表示將等號(hào)右邊的值賦給左邊的變量。賦值語句賦值語句由一個(gè)變量、一個(gè)賦值運(yùn)算符和一個(gè)表達(dá)式組成，用來將表達(dá)式的值賦給變量。算術(shù)運(yùn)算加法運(yùn)算加法運(yùn)算使用“+”符號(hào)，用于將兩個(gè)操作數(shù)相加。減法運(yùn)算減法運(yùn)算使用“-”符號(hào)，用于從第一個(gè)操作數(shù)中減去第二個(gè)操作數(shù)。乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算使用“*”符號(hào)，用于將兩個(gè)操作數(shù)相乘。除法運(yùn)算除法運(yùn)算使用“/”符號(hào)，用于將第一個(gè)操作數(shù)除以第二個(gè)操作數(shù)。邏輯運(yùn)算與運(yùn)算兩個(gè)操作數(shù)均為真，結(jié)果才為真；否則為假。或運(yùn)算兩個(gè)操作數(shù)中只要有一個(gè)為真，結(jié)果就為真；否則為假。非運(yùn)算操作數(shù)為真，結(jié)果為假；操作數(shù)為假，結(jié)果為真。異或運(yùn)算兩個(gè)操作數(shù)不同，結(jié)果為真；否則為假。關(guān)系運(yùn)算比較大小關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)的大小，例如大于、小于、等于、不等于等。這些運(yùn)算符將返回一個(gè)布爾值，表示比較的結(jié)果是否為真或假。常用運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、不等于(!=)、大于等于(>=)、小于等于(<=)。這些運(yùn)算符可以用于判斷兩個(gè)變量的值是否符合特定的條件，例如判斷一個(gè)變量的值是否大于另一個(gè)變量的值。位運(yùn)算1按位與(&)兩個(gè)操作數(shù)的對(duì)應(yīng)位都為1時(shí)，結(jié)果為1；否則為0。2按位或(|)兩個(gè)操作數(shù)的對(duì)應(yīng)位只要有一個(gè)為1，結(jié)果為1；否則為0。3按位異或(^)兩個(gè)操作數(shù)的對(duì)應(yīng)位不同時(shí)，結(jié)果為1；否則為0。4按位取反(~)將操作數(shù)的每一位取反，0變?yōu)?，1變?yōu)?。字符串操作連接字符串使用加號(hào)運(yùn)算符（+）可以將多個(gè)字符串連接在一起，形成一個(gè)新的字符串。提取子字符串可以使用切片操作（[]）來提取字符串中的部分內(nèi)容，例如從特定位置開始或結(jié)束的子字符串。查找字符使用`find()`方法可以查找字符串中特定字符或子字符串的位置。替換字符可以使用`replace()`方法將字符串中的特定字符或子字符串替換為其他內(nèi)容。格式化輸出輸出格式格式化輸出是指以特定格式顯示數(shù)據(jù)，比如設(shè)置寬度、對(duì)齊方式、小數(shù)位數(shù)等。時(shí)間日期可以使用格式化輸出函數(shù)來控制時(shí)間日期的顯示格式，例如指定年、月、日、小時(shí)、分鐘等。數(shù)字格式化可以根據(jù)需要控制數(shù)字的顯示方式，例如添加千位分隔符、指定小數(shù)位數(shù)、使用科學(xué)計(jì)數(shù)法等。數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換1隱式轉(zhuǎn)換隱式轉(zhuǎn)換由編譯器自動(dòng)執(zhí)行，無需顯式聲明，例如整數(shù)類型自動(dòng)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)類型。2顯式轉(zhuǎn)換顯式轉(zhuǎn)換需要程序員使用類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符，將數(shù)據(jù)類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型，例如將浮點(diǎn)數(shù)類型轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型。3轉(zhuǎn)換規(guī)則數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換遵循一定規(guī)則，例如，整數(shù)類型轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)類型可能會(huì)丟失精度，而浮點(diǎn)數(shù)類型轉(zhuǎn)換為整數(shù)類型可能會(huì)舍棄小數(shù)部分。隱式轉(zhuǎn)換自動(dòng)轉(zhuǎn)換在某些情況下，編譯器會(huì)自動(dòng)將一種數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)據(jù)類型。類型提升例如，當(dāng)將整數(shù)類型變量賦給浮點(diǎn)數(shù)類型變量時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)將整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。兼容性隱式轉(zhuǎn)換僅在數(shù)據(jù)類型之間存在兼容性時(shí)才有效。顯式轉(zhuǎn)換類型