《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》(第三版-)弗羅贊(翻譯)

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1、Chapter 1 練習(xí) 復(fù)習(xí)題 1.定義一個(gè)基于圖靈模型的計(jì)算機(jī)。 答：Turing proposed that all kinds of computation could be performed by a special kind of a machine. He based the model on the actions that people perform when involved in computation. He abstracted these actions into a model for a computational machine that has r

2、eally changed the world. 圖靈模型假設(shè)各種各樣的運(yùn)算都能夠通過(guò)一種特殊的機(jī)器來(lái)完成，圖靈機(jī)的模型是基于各種運(yùn)算過(guò)程的。圖靈模型把運(yùn)算的過(guò)程從計(jì)算機(jī)器中分離開來(lái)，這確實(shí)改變了整個(gè)世界。 2.定義一個(gè)基于馮·諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)。 答：The von Neumann Model defines the components of a computer, which are memory, the arithmetic logic unit (ALU), the control unit and the input/output subsystems. 馮·諾伊曼模型定

3、義了計(jì)算機(jī)的組成，它包括存儲(chǔ)器、算術(shù)邏輯單元、控制單元和輸入/輸出系統(tǒng)。 3.在基于圖靈模型的計(jì)算機(jī)中，程序的作用是什么？ 答：Based on the Turing model a program is a set of instruction that tells the computer what to do. 基于圖靈模型的計(jì)算機(jī)中程序是一系列的指令，這些指令告訴計(jì)算機(jī)怎樣進(jìn)行運(yùn)算。 4.在基于馮·諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)中，程序的作用是什么？ 答：The von Neumann model states that the program must be stored in the

4、 memory. The memory of modern computers hosts both programs and their corresponding data. 馮·諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)中，程序必須被保存在存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)程序模型的計(jì)算機(jī)包括了程序以及程序處理的數(shù)據(jù)。 5.計(jì)算機(jī)中有哪些子系統(tǒng)？ 答：The subsystems of the von Neumann model are memory, the arithmetic/logic unit (ALU), the control unit, and the input/output. 馮·諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)中子

5、系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器、算術(shù)邏輯單元、控制單元和輸入/輸出單元。 6.計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的功能是什么？ 答：Memory is the storage area used for programs and data. 存儲(chǔ)器的功能是用來(lái)保存程序和數(shù)據(jù)的。 7.計(jì)算機(jī)中ALU子系統(tǒng)的功能是什么？ 答：The arithmetic/logic unit (ALU) is where calculations and logical operations take place. 計(jì)算機(jī)中ALU子系統(tǒng)的功能是進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的地方。 8.計(jì)算機(jī)中控制單元子系統(tǒng)的功能是什么？ 答：The c

6、ontrol unit controls the operations of the memory, ALU, and the input/output subsystem. 計(jì)算機(jī)中控制單元子系統(tǒng)的功能是控制存儲(chǔ)器、算術(shù)邏輯單元和輸入/輸出的運(yùn)行。 9.計(jì)算機(jī)中輸入/輸出子系統(tǒng)的功能是什么？ 答：The input subsystem accepts input data and the program from outside the computer; the output subsystem sends the result of the processing to the ou

7、tside. 計(jì)算機(jī)中輸入子系統(tǒng)的功能是接收計(jì)算機(jī)外部輸出的程序和數(shù)據(jù)；輸出子系統(tǒng)是發(fā)送處理結(jié)果到計(jì)算機(jī)外部。 10.簡(jiǎn)述5個(gè)時(shí)代的計(jì)算機(jī)？ 答：The first generation (roughly 1950–1959) is characterized by the emergence of commercial computers and were used only by professionals. The second-generation (roughly 1959–1965) computers used transistors instead of vacuum t

8、ubes. The third generation (roughly 1965 and 1975) started with the invention of the integrated circuit that reduced the cost and size of computers even further. The fourth generation (approximately 1975–1985) saw the appearance of microcomputers. The fifth generation started in 1985. It witnessed t

9、he appearance of laptop and palmtop computers, improvements in secondary storage media (CD-ROM, DVD, etc.), the use of multimedia, and the phenomenon of virtual reality. 第一代計(jì)算機(jī)（約1950—1959）的特點(diǎn)是商業(yè)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和僅由專業(yè)人士使用。第二代計(jì)算機(jī)（約1959—1965）用晶體管替代了真空管。第三代計(jì)算機(jī)（約1965—1975）開始于集成電路的發(fā)明，這大大降低了計(jì)算機(jī)的成本和尺寸。第四代計(jì)算機(jī)（約1975—19

10、85）開始出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)。第五代計(jì)算機(jī)始于1985年，以筆記本電腦和掌上電腦的出現(xiàn)為依據(jù)，輔助存儲(chǔ)媒體得到改進(jìn)（CD-ROM,、DVD等），多媒體得到應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)得以實(shí)現(xiàn)。 選擇題 11.現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)是基于（ ）模型。 A.萊布尼茨 B.馮·諾伊曼 C.帕斯卡 D.查爾斯·巴比奇 12.在計(jì)算機(jī)中，（ ）子系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。 A.算術(shù)邏輯單元 B.輸入/輸出 C.存儲(chǔ)器

11、 D.控制單元 13.在計(jì)算機(jī)中，（ ）子系統(tǒng)執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。 A.算術(shù)邏輯單元 B.輸入/輸出 C.存儲(chǔ)器 D.控制單元 14.在計(jì)算機(jī)中，（ ）子系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和程序并將運(yùn)算結(jié)果傳給輸出設(shè)備 A.算術(shù)邏輯單元 B.輸入/輸出 C.存儲(chǔ)器 D.控制單元 15.在計(jì)算機(jī)中，（ ）子系統(tǒng)是其他子系統(tǒng)的管理者。 A.算術(shù)邏輯單元 B

12、.輸入/輸出 C.存儲(chǔ)器 D.控制單元 16.根據(jù)馮·諾伊曼模型，（ ）被存在存儲(chǔ)器中。 A.只有數(shù)據(jù) B.只有程序 C.數(shù)據(jù)和程序 D.以上都不是 17.問(wèn)題的分步驟解決被稱為（ ）。 A.硬件 B.操作系統(tǒng) C.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 D.算法 18.FORTRAN和COBOL是（ ）的例子。 A.硬件

13、 B.操作系統(tǒng) C.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 D.算法 19.在17世紀(jì)能執(zhí)行加法和減法運(yùn)算的計(jì)算機(jī)器是（ ）。 A.Pascaline B.Jacquard loom C.Analytical Engine D.Babbage machine 20.在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中，（ ）是告訴計(jì)算機(jī)如何處理數(shù)據(jù)的一系列指令。 A.操作系統(tǒng) B.算法 C.數(shù)據(jù)處理器

14、 D.程序 21.（ ）是以結(jié)構(gòu)化的形式來(lái)設(shè)計(jì)和編寫程序。 A.軟件工程 B.硬件工程 C.算法開發(fā) C.教育體系 22.第一臺(tái)特殊用途的電子計(jì)算機(jī)被稱為（ ）。 A.Pascal B.Pascaline C.ABC D.EDVAC 23.第一代基于馮·諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)中有一個(gè)被稱為（ ）。 A.Pascal

15、 B.Pascaline C.ABC D.EDVAC 24.第一臺(tái)使用存儲(chǔ)和編程的計(jì)算機(jī)器被稱為（ ）。 A.the Madeline B.EDVAC C.the Babbage machine D.the Jacquard loom 25.( )將程序設(shè)計(jì)任務(wù)從計(jì)算機(jī)運(yùn)算任務(wù)中分離出來(lái)。 A.算法 B.數(shù)據(jù)處理器 D.高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

16、 D.操作系統(tǒng) 11. b 12. c 13. a 14. b 15. d 16. c 17. d 18. c 19. a 20. d 21. a 22. c 23. d 24. d 25. c 課后練習(xí)題 27.如果一臺(tái)小的便宜的計(jì)算機(jī)可以做大型昂貴的計(jì)算機(jī)同樣能做的事情，為什么人們需要大的呢？ 答：According to Turing, any problem that can be solved by a big computer can also be solve by a small computer but

17、 a big computer can probably solve the problem faster. 根據(jù)圖靈機(jī)的原理，任何問(wèn)題都能在大型計(jì)算機(jī)中解決，同時(shí)也能在小型機(jī)中解決，但是大型機(jī)解決問(wèn)題的速度更快。 33.研究并找出鍵盤起源于哪一代計(jì)算機(jī)。 答：The first keyboard appear with time sharing, multi-user system by 1964 which is end of the second generation and the beginning of the third generation. 第一個(gè)鍵盤與多用戶系統(tǒng)均在

18、1964出現(xiàn)，也就是在第二代計(jì)算機(jī)末期和第三代計(jì)算機(jī)初期出現(xiàn)。 34.研究并找出打印機(jī)起源于哪一代計(jì)算機(jī)。 答：In 1953, the first high-speed printer was developed by Remington-Rand for use on the UNIVAC computer. This means that printers belong to the first generation of computers. 1953年，第一臺(tái)高速打印機(jī)由Remington-Rand發(fā)明，并用于UNIVAC計(jì)算機(jī)，這意味著打印機(jī)起源于第一代計(jì)算機(jī)。 35.根據(jù)

19、馮·諾伊曼模型，當(dāng)今的硬盤可用于輸入或輸出嗎？請(qǐng)解釋。 答：The hard disk may be used as either an input device or an output device. When data or programs are read from the disk, the disk is considered an input device. When data or programs are written to the disk, the disk is considered an output device. 硬盤既可作為輸入設(shè)備，又可作為輸出設(shè)備。當(dāng)

20、數(shù)據(jù)或程序從硬盤中讀出時(shí)，硬盤被認(rèn)為是輸入設(shè)備；當(dāng)數(shù)據(jù)或程序被寫入硬盤時(shí)，硬盤被認(rèn)為是輸出設(shè)備。 37.如今，硬件、軟件或數(shù)據(jù)哪一個(gè)對(duì)組織機(jī)構(gòu)比較有價(jià)值？ 答：The set of data is the most valuable asset of most organizations. An organization can replace its hardware and software if they are lost (due to theft, fire, etc.) and usually they replace them every few years as hardw

21、are or software become obsolete, but the set of data is indispensable. 數(shù)據(jù)對(duì)組織機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)是最有價(jià)值的。硬件和軟件如果丟失（被盜、火災(zāi)等）組織機(jī)構(gòu)可以替代他們。而且，通常情況下，幾年時(shí)間硬件和軟件就會(huì)被淘汰，但是數(shù)據(jù)卻是獨(dú)一無(wú)二的。 Chapter 2 復(fù)習(xí)題 1.定義一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。 答：A number system shows how a number can be represented using distinct symbols. 數(shù)字系統(tǒng)定義了如何用獨(dú)特的符號(hào)來(lái)表示一個(gè)數(shù)字。 2.辨析位置化和非

22、位置化數(shù)字系統(tǒng)。 答：In a positional number system, the position of a symbol determines the value it represents. In a nonpositional number system each symbol has a value but the position of a symbol normally has no relation to its value; the value of each symbol is fixed. 位置化數(shù)字系統(tǒng)中，在數(shù)字中符號(hào)所占據(jù)的位置決定了其表示的值。非位置化數(shù)

23、字系統(tǒng)仍然使用有限的數(shù)字符號(hào)，每個(gè)符號(hào)有一個(gè)值。但是符號(hào)所占用的位置通常與其值無(wú)關(guān)——每個(gè)符號(hào)的值是固定的。 3.定義位置化數(shù)字系統(tǒng)中的底或基數(shù)。位置化數(shù)字化系統(tǒng)中底與符號(hào)的數(shù)量有關(guān)系？ 答：The base (or radix) is the total number of symbols used in a positional number system. 位置化數(shù)字化系統(tǒng)的底或基數(shù)，它是符號(hào)集中的符號(hào)總數(shù)。 4.簡(jiǎn)述十進(jìn)制系統(tǒng)。為什么稱作decimal?該系統(tǒng)的底是多少？ 答：The decimal system is a positional number system t

24、hat uses ten symbols to represent a number. The word decimal is derived from the Latin root decem (ten) or decimalis (related to ten). In the decimal system, the base is 10. 十進(jìn)制系統(tǒng)來(lái)源于拉丁詞根decem（十）。在該系統(tǒng)中，底b=10并且用10個(gè)符號(hào)來(lái)表示一個(gè)數(shù)。符號(hào)集是S={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}。十進(jìn)制系統(tǒng)中的符號(hào)被稱為十進(jìn)制數(shù)碼或僅稱為數(shù)碼。 5. 簡(jiǎn)述二進(jìn)制系統(tǒng)。為什么稱作binary?該

25、系統(tǒng)的底是多少？ 答：The binary system is a positional number system that uses two symbols (0 and 1) to represent a number. The word binary is derived from the Latin root bini (two by two) or binarius (related to two). In the binary system, the base is 2. Binary（二進(jìn)制）來(lái)源于拉丁詞根bini（二）。在該系統(tǒng)中，底b=2并且用兩個(gè)符號(hào)來(lái)表示一個(gè)數(shù)，即S

26、={0，1}。該系統(tǒng)中的符號(hào)常被稱為二進(jìn)制數(shù)碼或位（位數(shù)碼）。 6. 簡(jiǎn)述八進(jìn)制系統(tǒng)。為什么稱作octal?該系統(tǒng)的底是多少？ 答：The octal system is a positional number system that uses eight symbols to represent a number. The word octal is derived from the Latin root octo (eight) or octalis (related to eight). In the octal system, the base is 8. Octal（八進(jìn)制）來(lái)

27、源于拉丁詞根octo（八）。在該系統(tǒng)中，底b=8并且用8個(gè)符號(hào)來(lái)表示一個(gè)數(shù)。字符集是S={0，1，2，3，4，5，6，7}。該系統(tǒng)中的符號(hào)常被稱為八進(jìn)制數(shù)碼。 7. 簡(jiǎn)述十六進(jìn)制系統(tǒng)。為什么稱作hexadecimal?該系統(tǒng)的底是多少？ 答：The hexadecimal system is a positional number system with sixteen symbols. The word hexadecimal is derived from the Greek root hex (six) and the Latin root decem (ten). To be co

28、nsistent with decimal and binary, it should have been called sexadecimal, from Latin roots sex and decem. In the hexadecimal system, the base is 16. Hexadecimal（十六進(jìn)制）來(lái)源于希臘詞根hex（六）和拉丁詞根decem（十）。在該系統(tǒng)中，底b=16并且用16個(gè)符號(hào)來(lái)表示一個(gè)數(shù)。字符集是S={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)}。該系統(tǒng)中的符號(hào)常被稱為十六進(jìn)制數(shù)碼。 8.為什么二進(jìn)制與十六進(jìn)制互換很容易？

29、 答：Conversion is easy because there is a direct relationship between the two systems (see the answer to question 9). 二進(jìn)制中的4位恰好是十六進(jìn)制中的1位。 9.十六進(jìn)制系統(tǒng)中1個(gè)數(shù)碼表示二進(jìn)制系統(tǒng)中的幾位？ 答：Four bits in binary is one hexadecimal digit. 十六進(jìn)制系統(tǒng)中1個(gè)數(shù)碼表示二進(jìn)制系統(tǒng)中的4位。 10.八進(jìn)制系統(tǒng)中1個(gè)數(shù)碼表示二進(jìn)制系統(tǒng)中的幾位？ 答：Three bits in binary is one oct

30、al digit. 八進(jìn)制系統(tǒng)中1個(gè)數(shù)碼表示二進(jìn)制系統(tǒng)中的3位。 選擇題 11.十進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)中的底是（ ）。 A.2 B.8 C.10 D.16 12.二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)中的底是（ ）。 A.2 B.8 C.10 D.16 13.八進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)中的底是（ ）。 A.2 B.8 C.10 D.16 14.十六進(jìn)制系統(tǒng)中的底是（ ）。 A.2 B.8

31、 C.10 D.16 15.轉(zhuǎn)換十進(jìn)制整數(shù)為底b時(shí)，我們需要連續(xù)（ ）b。 A.除 B.乘 C.a、b選項(xiàng)都不行 D. a、b選項(xiàng)都使用 16.轉(zhuǎn)換十進(jìn)制小數(shù)為底b時(shí)，我們需要連續(xù)（ ）b。 A.除 B.乘 C.a、b選項(xiàng)都不行 D. a、b選項(xiàng)都使用 17.以下哪種表示法是錯(cuò)誤的？（ ） A.(10111)2 B.(

32、349)8 C.( 3AB)16 D.256 18. 以下哪種表示法是錯(cuò)誤的？（ ） A.(10121)2 B.(367)8 C.( EEE)16 D.158 19. 以下哪種表示法是錯(cuò)誤的？（ ） A.(111)2 B.(346)8 C.( EEG)16 D.2216 20. 以下哪種表示法是錯(cuò)誤的？（ ） A.(101011)2

33、 B.(3418)8 C.( 15096)16 D.258A 21.以下哪個(gè)與十進(jìn)制數(shù)12等值?（ ） A.(1110)2 B.(C)16 C.(15)8 D.以上都不對(duì) 22.以下哪個(gè)與十進(jìn)制數(shù)24等值?（ ） A.(11000)2 B.(1A)16 C.(31)8 D.以上都不對(duì) 11. c 12. a 1

34、3. b 14. d 15. a 16. b 17. b 18. a 19. c 20. d 21. b 22. a 練習(xí)題 23.將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(01101)2 B.(1011000)2 C.(011110.01)2 D.(111111.111)2 解： 24.將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(AB2)16 B.(123)16 C.(A

35、BB)16 D.(35E.E1)16 解： 25. 將下列八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(237)8 B.(2731)8 C.(617.7)8 D.(21.11)8 解： 26. 將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.1234 B.88 C.124.02 D.14.56 解： 27. 將

36、下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.1156 B.99 C.11.4 D.72.8 解： 28. 將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.567 B.1411 C.12.13 D.16.5 解： 29. 將下列八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(514)8

37、 B.(411)8 C.(13.7)8 D.(1256)8 解： 30. 將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(51A)16 B.(4E1)16 C.(BBC)16 D.(ABC.D)16 解： 31. 將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(01101)2 B.(1011000)2 C.(011110.01)2

38、 D.(111111.111)2 解： 32. 將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，不用計(jì)算機(jī)器并寫出計(jì)算過(guò)程： A.(01101)2 B.(1011000)2 C.(011110.01)2 D.(111111.111)2 解： 35.在底為b的位置化數(shù)字系統(tǒng)中，可用k個(gè)數(shù)碼表示的最大整數(shù)數(shù)字是bk-1。分別找出以下系統(tǒng)中使用6個(gè)數(shù)碼的最大數(shù)字： A.二進(jìn)制 B.十進(jìn)制 C.十六進(jìn)制 D.八進(jìn)制 解：

39、 38.下表顯示如何重寫小數(shù)，使其分母是2的冪次（1，2，4，8，16等等）。 原來(lái)的寫法 新的寫法 原來(lái)的寫法 新的寫法 0.5 1/2 0.25 1/4 0.125 1/8 0.0625 1/16 0.03125 1/32 0.015625 1/64 但是，我們有時(shí)需要組合它們以得到合適的小數(shù)。例如：0.625是0.5+0.125。這意味著0.625可以寫成1/2+1/8或5/8。 A. 0.1875 B. 0.640625 C. 0.40625 D. 0.375 解：

40、 39.使用前面的解題方法，把下列數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： A. 7.1875 B. 12.640625 C. 11.40624 D. 0.375 解： Chapter 3 復(fù)習(xí)題 1.說(shuō)出5種計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)。 答：We discussed five data types: numbers, text, audio, images, and video. 5種計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)類型為：數(shù)字、廣西、音頻、圖像和視頻。 2.位模式的長(zhǎng)度如何與其能表示的符號(hào)數(shù)量相關(guān)？ 答：If the

41、 length of the bit pattern is L bits, the number of symbols that can be represented by the bit pattern is 2L. 如果位模式的長(zhǎng)度是L位，那么數(shù)字符號(hào)能表示的位模式為2L。 3.位圖的方法是如何以位模式來(lái)表示一個(gè)圖像的？ 答：In the bitmap graphic method each pixel is represented by a bit pattern. 在位圖方法中每一像素代表一個(gè)位模式。 4.矢量圖方法優(yōu)于位圖方法的優(yōu)點(diǎn)是什么？其缺點(diǎn)又是什么？ 答：In ve

42、ctor graphic method, the size of the file is smaller and the image can be easily rescaled. However, vector graphic can not be used to represent the details of colors in a photo. 在矢量圖方法中，圖文件的大小更小，圖更容易重構(gòu)。然而，矢量圖不適合存儲(chǔ)照片圖像的細(xì)微精妙。 5.將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位模式需要哪些步驟？ 答：The three steps are sampling, quantization, and en

43、coding. 將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位模式需要進(jìn)行采樣、量化和編碼三個(gè)步驟。 6.比較和對(duì)照在無(wú)符號(hào)、符號(hào)加絕對(duì)值以及二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中的正整數(shù)的表示法。 答：Representations are the same except that the representable range of positive integers in unsigned method is twice the other methods. 除了無(wú)符號(hào)正整數(shù)所能表示的范圍是其他表示法的兩倍外，符號(hào)加絕對(duì)值以及二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中的正整數(shù)的表示法相同。 7. 比較和對(duì)照在無(wú)符號(hào) 、符號(hào)加絕對(duì)值以及二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中的

44、負(fù)整數(shù)的表示法。 答：In both representations, the upper half of the range represents the negative numbers. However, the wrapping is different as shown in Figure S3.7. In addition, there are two zeros in sign-and-magnitude but only one in two’s complement. 在無(wú)符號(hào)表示法中，它的范圍介于0到無(wú)窮大之間，所以不能表示負(fù)數(shù)。在符號(hào)加絕對(duì)值表示法的負(fù)整數(shù)出現(xiàn)在正

45、數(shù)的右邊，有正0和負(fù)0之分。在二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中的負(fù)整數(shù)在正整數(shù)的左邊，沒(méi)有正0和負(fù)0之分，負(fù)數(shù)不包括0，0屬于正數(shù)。 8. 比較和對(duì)照在無(wú)符號(hào) 、符號(hào)加絕對(duì)值以及二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中的0的表示法。 答：In the signed-and-magnitude representation, there are two zeros. In two’s complement representation there is only one zero. In the excess representation, zero is represented by a positive number (bia

46、s) such as +127 and +1023. 在符號(hào)加絕對(duì)值表示法中有兩個(gè)0，即正0和負(fù)0。在另外兩種表示法中，只有一個(gè)0，0只能表示正數(shù)。 9.討論在符號(hào)加絕對(duì)值和二進(jìn)制補(bǔ)碼格式中最左位扮演的角色。 答：In both systems, the leftmost bit represents the sign. If the leftmost bit is 0, the number is positive; if it is 1, the number is negative. 在符號(hào)加絕對(duì)值格式表示法中，最左位用于定義整數(shù)的符號(hào)。0表示正整數(shù)，1表示負(fù)整數(shù)。在二進(jìn)制補(bǔ)碼表

47、示法中，最左位決定符號(hào)。如果它是0，該整數(shù)為正；如果是1，該整數(shù)為負(fù)。 10.回答以下關(guān)于實(shí)數(shù)浮點(diǎn)表示法的問(wèn)題： A.為什么需要規(guī)范化？ B.什么是尾數(shù)？ C.數(shù)字在規(guī)范化以后，何種信息被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)在內(nèi)存中？ 答：A. Normalization is necessary to make calculations easier. B. Mantissa is the bit sequence to the right of the decimal point after normalization. C. The computer stores the sign of the n

48、umber, the exponent, and the mantissa. A.規(guī)范化是為了使表示法的固定部分統(tǒng)一，科學(xué)記數(shù)法和浮點(diǎn)表示法都在小數(shù)點(diǎn)左邊使用了唯一的非零數(shù)碼。同時(shí)，規(guī)范化使得計(jì)算更加容易。 B.尾數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)右邊的二進(jìn)制數(shù)。 C.數(shù)字規(guī)范化后，符號(hào)、指數(shù)和尾數(shù)（小數(shù)點(diǎn)右邊的數(shù)）被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)在內(nèi)存中。 選擇題 11.一個(gè)字節(jié)包含（ ）位。 A.2 B.4 C.8 D.16 12.在一個(gè)64種符號(hào)的集合中，每個(gè)符號(hào)需要的位模式長(zhǎng)度為（ ）位。 A.4 B.5

49、 C.6 D.7 13.10位可以用位模式表示多少種符號(hào)？ A.128 B.256 C.512 D.1024 14.假如E的ASCII碼是1000101，那么e的ASCII碼是（ ）。不查ASCII碼表回答問(wèn)題。 A.1000110 B.1000111 C.0000110 D.1100101 15.在所有語(yǔ)言中使用的32位碼表示系統(tǒng)稱為（ ）。 A.ANSI B.Unicode

50、 C.EBCDIC D.擴(kuò)展ASCII碼 16.使用（ ）方法，圖像可以在計(jì)算機(jī)中表示。 A.位圖 B.矢量圖 C.余碼系統(tǒng) D.答案A或B 17.在計(jì)算機(jī)中表示圖像的（ ）圖像方法中，每個(gè)像素分配一個(gè)位模式。 A.位圖 B.矢量圖 C.量化 D.二進(jìn)制 18.在計(jì)算機(jī)中表示圖像的（ ）圖像方法中，圖像分解成幾何圖形的組合。 A.位圖

51、 B.矢量圖 C.量化 D.二進(jìn)制 19.在計(jì)算機(jī)中表示圖像的（ ）圖像方法中，重新調(diào)整圖像尺寸導(dǎo)致圖像粗糙。 A.位圖 B.矢量圖 C.量化 D.二進(jìn)制 20.當(dāng)我們存儲(chǔ)音樂(lè)到計(jì)算機(jī)中時(shí)，音頻信號(hào)必須要（ ）。 A.取樣 B.量化 C.編碼 D.以上全部答案 21.在（ ）數(shù)字表示法中，如果最左邊一位為0，其表示的十進(jìn)制數(shù)是非

52、負(fù)的。 A.二進(jìn)制補(bǔ)碼 B.浮點(diǎn) C.余碼系統(tǒng) D.答案A和B 22.在（ ）數(shù)字表示法中，如果最左邊一位為1，其表示的十進(jìn)制數(shù)是負(fù)的。 A.二進(jìn)制補(bǔ)碼 B.浮點(diǎn) C.余碼系統(tǒng) D.答案A和B 23.哪一種數(shù)字表示方法常用于存儲(chǔ)小數(shù)部分的指數(shù)值？ A.無(wú)符號(hào)整數(shù) B.二進(jìn)制補(bǔ)碼 C.余碼系統(tǒng) D.以上都不

53、是 24.在余碼轉(zhuǎn)換中，對(duì)要轉(zhuǎn)換的數(shù)字（ ）偏移量。 A.加 B.減 C.乘 D.除 25.當(dāng)小數(shù)部分被規(guī)范化，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)（ ）。 A.符號(hào) B.指數(shù) C.尾數(shù) D.以上全部 26.存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中數(shù)字的小數(shù)部分的精度由（ ）來(lái)定義。 A.符號(hào) B.指數(shù) C.尾數(shù) D.以上全部 27.在I

54、EEE標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)格式中，一個(gè)實(shí)數(shù)的符號(hào)與尾數(shù)的組合，用（ ）表示法作為整數(shù)的存儲(chǔ)。 A.無(wú)符號(hào)整數(shù) B.符號(hào)加絕對(duì)值 C.二進(jìn)制補(bǔ)碼 D.以上都不是 11. c 12. c 13. d 14. d 15. b 16. d 17. a 18. b 19. a 20. d 21. d 22. d 23. c 24. a 25. d 26. c 27. b 練習(xí)題 28.有多少不同的5位模式？ 答：25 = 32 patterns. 29.

55、一些國(guó)家的車牌有2個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼（0~9），我們可以有多少種不同的車牌？如果不允許使用數(shù)碼0，又會(huì)有多少種不同的車牌？ 答：102 = 100 if zero is allowed. 92 = 81 if zero is not allowed. 30.用2個(gè)數(shù)碼跟3個(gè)大字字母（A~Z）的車牌來(lái)重做第29題。 答：a. If zero is allowed, (102 for numbers) × (263 for letters) = 1757600. b. If zero is not allowed, (92 for numbers) × (263 for letters) = 1

56、423656. 31.一種機(jī)器有8個(gè)不同的圈。要表示每個(gè)圈需要多少位？ 答：2n = 8→n =3 or log28 = 3. 32.學(xué)生在一門課程中的成績(jī)可用A、B、C、D、F、W（退學(xué)）或I（未完成）表示等級(jí)。表示這些等級(jí)需要多少位？ 答：2n = 7 → n ≈3 or log27 = 2.81 → 3. 33.一個(gè)公司決定給每個(gè)員工分配唯一的位模式。如果該公司有900名雇員，構(gòu)建該表示法的系統(tǒng)最少需要多少位？可分配多少位模式？如果再雇傭另外300名員工，系統(tǒng)需要增加倍數(shù)嗎？說(shuō)明答案。 答：2n = 900 → n ≈ 10 or log2900 = 9.81 → 10. W

57、ith n = 10 we can uniquely assign 210 = 1024 bit pattern. Then 1024 ? 900 = 124 patterns are unassigned. These unassigned patterns are not sufficient for extra 300 employees. If the company hires 300 new employees, it is needed to increase the number of bits to 11. 34.如果使用4位模式表示0到9的數(shù)碼，將浪費(fèi)多少位模式？ 答：

58、24 ? 10 = 6 are wasted. 36.將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成8位無(wú)符號(hào)正數(shù)。 A.23 B.121 C.34 D.342 答：a. 23 = 16 + 4 + 2 +1 = (0001 0111)2 b. 121 = 64 + 32 + 16 + 8 +1 = (0111 1001)2 c. 34 = 32 +2 = (0010 0010)2. d. Overflow occurs because 342 > 255. 37.將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成16位無(wú)符號(hào)整數(shù)。 A.41 B.411

59、 C.1234 D.342 答：a. 41 = 32 + 8 +1 = (0000 0000 0010 1001)2. b. 411 = 256 + 128 + 16 + 8 + 2 + 1 = (0000 0001 1001 1011)2. c. 1234 = 1024 + 128 + 64 + 16 + 2 = (0000 0100 1101 0010)2. d. 342 = 256 + 64 + 16 + 4 + 2 = (0000 0001 0101 0110)2. 38.將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示法。 A. ?12 B. ?

60、145 C.56 D.142 答： 39.將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成16位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示法。 A. 102 B. ?179 C.534 D.62056 答： 40.將下列8位無(wú)符號(hào)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。 A.01101011 B.10010100 C.00000110 D.01010000 答：a. 0110 1011 = 64 + 32 + 8 + 2 +1 = 107. b. 1001 0100 = 128 + 16 + 4 =

61、 148. c. 0000 0110 = 4 + 2 = 6. d. 0101 0000 = 64 + 16 = 80. 41.將下列8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。 A.01110111 B.11111100 C.01110100 D.11001110 答： 42.下面是一些二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)。請(qǐng)問(wèn)如何改變他們的正負(fù)。 A.01110111 B.11111100 C.01110111 D.11001110 答：We

62、change the sign of the number by applying the two’s complement operation. a. 01110111 → 10001001 b. 11111100 → 00000100 c. 01110111 → 10001001 d. 11001110 → 00110010 Chapter 4 1.邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算有什么區(qū)別？ 答：Arithmetic operations interpret bit patterns as numbers. Logical operations interpret each bit

63、as a logical value (true or false). 算術(shù)運(yùn)算把位模式理解為數(shù)據(jù)；邏輯運(yùn)算的每一位當(dāng)成邏輯值（真或假）。 2.在二進(jìn)制補(bǔ)碼格式的整數(shù)相加中，最左邊一列是怎樣進(jìn)位的？ 答：The leftmost carry is discarded. 最左邊一位被丟棄。 3.n的位分配單元可以等于1嗎？為什么？ 答：The bit allocation can be 1. In this case, the data type normally represents a logical value. n的位分配單元可以等于1，在這種情況下，數(shù)據(jù)類型通常表示邏輯值

64、。 4.解釋“溢出”這個(gè)詞。 答：Overflow happens when the result of an arithmetic operation is outside the range of allocated values. “溢出”的發(fā)生是指算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果超出其所能表示的范圍。 5.在浮點(diǎn)數(shù)的加法運(yùn)算中，怎樣調(diào)整指數(shù)不同的數(shù)的表示方法？ 答：The decimal point of the number with the smaller exponent is shifted to the left until the exponents are equal. 在浮點(diǎn)

65、數(shù)的加法運(yùn)算中，增加較小的指數(shù)，移位相應(yīng)的尾數(shù)，直到兩個(gè)數(shù)具有相同的指數(shù)。 6.一元運(yùn)算和二元運(yùn)算有何不同？ 答：A unary operation takes a single operand. A binary operation takes two operands. 一元運(yùn)算只有一個(gè)操作數(shù)，二元運(yùn)算有兩個(gè)操作數(shù)。 7.二元邏輯運(yùn)算有哪些？ 答：The common logical binary operations are: AND, OR, and XOR. 8.什么是真值表？ 答：A truth table lists all possible input combi

66、nations with the corresponding outputs. 真值表就是列出所有可能的輸入組合以及相應(yīng)輸出的表。 9.非運(yùn)算符的作用是什么？ 答：The NOT operation inverts logical values (bits): it changes true to false and false to true. 非運(yùn)算符的作用是對(duì)邏輯值（位）取反，它把真變成假，把假變成真。 10.與運(yùn)算符的結(jié)果何時(shí)為真？ 答：The result of an AND operation is true when both of the operands are true. 11.或運(yùn)算符的結(jié)果何時(shí)為真？ 答：The result of an OR operation is true when one or both of the operands are true. 12.異或運(yùn)算符的結(jié)果何時(shí)為真？ 答：The result of an XOR operator is true when the operands are different.