Что такое символьная информация в информатике

Алгоритмы обработки символьной информации (Введение)

Соответствие символов и байтов задается таблицей кодировки, в которой для каждого символа указывается соответствующий байт.

(кодировка ASCII)

Коды 128. 255
(модифицированный
альтернативный вариант)

Для того, чтобы определить по этим таблицам код того или иного символа, нужно сложить номер строки с номером столбца, в которых он расположен. Так, код цифры 5 равен 05+048 = 053.

Типы данных, используемые для обработки

символьной информации

Функции и команды обработки строк

Школьный АЯ

Функция длин(S) Возвращает количество символов в строке S.

Операция вырезка позволяет «вырезать» из строки группу соседних символов. Вырезка из строки S подстроки, начинающейся с i-ой и кончающейся j-ой позицией, обозначается S [ i : j]. Вырезка из строки S одного i-го символа обозначается S[i].

Команда присваивания вырезке S[N : M] := SubS. Часть строки S, начиная с позиции N и кончая позицией M, заменяется на подстроку SubS такой же длины.

Turbo Pascal

Процедуры

Delete(Var S:String; N,M:Integer) Удаляет M символов из строки S, начиная с позиции N.

Insert(SubS: String; Var S:String; N:Integer) Вставляет подстроку SubS в строку S, начиная с позиции N.

Str(X:Integer; Var S:String) Возвращает представление числа X в его символьной форме S.

Val(S:String; Var X, Code: Integer) Возвращает представление символов строки S в ее числовой форме X. Параметр Code содержит признак ошибки преобразования (если Code = 0, ошибки нет).

Функции

Chr(X:Byte): Char Возвращает символ с заданным порядковым номером X.

Copy(S: String; N,M: Integer): String Возвращает подстроку из строки S, начиная с позиции N и длиной M символов.

Length(S: String): Byte Возвращает количество символов в строке S.

Ord(X: Char): LongInt Возвращает порядковый номер символа X в таблице кодов символов.

Pos(SubS, S: String): Byte Возвращает номер позиции, начиная с которой в строке S располагается подстрока SubS (если значение функции равно нулю, то S не содержит SubS).

QBasic

Функции

ASC(X$) Возвращает порядковый номер символа X$ в таблице кодов символов.

CHR$(N) Возвращает символ с заданным порядковым номером N.

INSTR([N,] X$,Y$) Возвращает номер позиции строки X$, начиная с которой в ней размещается подстрока Y$. Если подстрока не найдена, то значение функции равно нулю. Поиск подстроки ведется с позиции N, а если N не задано, то с начала строки.

LEFT$(X$,N) Возвращает подстроку, составленную из первых N символов строки X$.

LEN(X$) Возвращает количество символов в строке X$.

MID$(X$,N [,M]) Возвращает подстроку, составленную из M символов строки X$, начиная с позиции N (если параметр М опущен, то возвращаются все символы, начиная с позиции N).

RIGHT$(X$,N) Возвращает подстроку, составленную из последних N символов строки X$.

STR$(N) Возвращает представление числа N в символьной форме.

VAL(X$) Возвращает представление символов строки X$ в числовой форме.

Операторы

MID$(X$,N,M) = Y$ Часть строки X$, начиная с позиции N, длиной M позиций заменяется на строку Y$. Длина X$ не изменяется.

SWAP X$,Y$ Строки X$ и Y$ обмениваются своими значениями.

Источник

Свойства символов в информатике и их обозначения

Символы в информатике — сущность и применение

Символ в информатике — это знак, графический заменитель объекта, обозначающий его, являющийся элементом системы построения символьных сообщений, рассчитанный на восприятие машиной или человеком.

Один и тот же символ может быть написан по-разному, иметь разное значение. К примеру, буква B может по-разному выглядеть в различных шрифтах. Кроме того, написанная одинаково, в английском языке она может обозначать звук «б», а в русском — «в».

К категории символов относятся строчные и прописные буквы, знаки препинания, цифры, пробел, разнообразные специальные знаки.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Представление символов в вычислительных машинах

В вычислительных машинах символы представлены в виде последовательностей бит. Возможность их передачи и корректного отображения на разных устройствах обеспечена уникальной последовательностью единиц и нулей, характерной для определенного знака.

Бит — это двоичный знак двоичной системы, обозначающий минимальный элемент информации для вычислительной машины.

Символы бывают печатными и непечатными. Печатные — это те, что мы видим на экране компьютера. Непечатные лишены изображения, но тоже обладают уникальным кодом. При их пересылке машина выполняет закодированную операцию, но не отображает ее результат на мониторе.

Простыми примерами непечатных знаков являются команды перемещения в следующую строку, возврата в начало строки.

Кодировки символов, какие бывают, таблица

Для того чтобы закодированная информация могла без искажения передаваться между устройствами, необходима некая единая система. Считается, что первой такой системой стала таблица ASCII 7. В нее вошли 128 символов.

Второй стала ее усовершенствованная версия — ASCII 8, сделавшая допустимым хранение 256 знаков.

ASCII 8 содержала набор из управляющих символов, прописных и строчных букв английского алфавита, знаков препинания и арабских цифр. Однако для многих языков этого было недостаточно: графика арабского, китайского и японского не укладывалась в 256 знаков. Поэтому разработка продолжилась и привела к возникновению стандарта Unicode.

Этот стандарт содержит 109000 разнообразных символьных обозначений и пока удовлетворяет потребности даже самых сложных с графической точки зрения языков.

Специальные символы по информатике

В информатике, математике и других точных науках существует множество специальных символов, обозначающих математические действия, значения, меры. Уместить их все на клавиатуру невозможно. Поэтому для их введения разработали специальные таблицы.

Обычно такое приложение носит название «Таблица символов». Вызвать его можно через меню «Пуск» — «Все программы» — «Служебные». В появившемся окне располагаются все типы специальных знаков. Кроме того, для гармоничной вставки в текст пользователь может изменить параметр «Шрифт», выбрать наиболее подходящий по характеристикам.

Источник

Конспект по дисциплине Архитектура ЭВМ на тему «Символьная информация»

В общем объеме вычислительных действий все большая доля приходится на обработку символьной информации, содержащей буквы, цифры, знаки препинания, математические и другие символы. Каждому символу ставится в соответствие определенная двоичная комбинация. Совокупность возможных символов и назначенных им двоичных кодов образует таблицу кодировки. В настоящее время применяется множество различных таблиц кодировки. Объединяет их весовой принцип, при котором коды цифр возрастают по мере увеличения цифры, а коды символов увеличиваются в алфавитном порядке. Так код буквы «Б» на единицу больше кода буквы «А». Это способствует упрощению обработки в ЭВМ.

До недавнего времени наиболее распространенными были кодовые таблицы, в которых символы кодируются с помощью восьмиразрядных двоичных комбинаций (байтов), позволяющих представить 256 различных символов:

американский стандартный код для обмена информацией ASCII (American ‘ Standard Code for Information Interchange).

Код EBCDIC используется в качестве внутреннего кода в универсальных ЭВМ фирмы IBM. Он же известен под названием ДКОИ (двоичный код для обработки информации).

Стандартный код ASCII – 7-разрядный, восьмая позиция отводится для записи бита четности. Это обеспечивает представление 128 символов, включая все латинские буквы, цифры, знаки основных математических операций и знаки пунктуации. Позже появилась европейская модификация ASCII, называемая Latin 1 (стандарт ISO 8859-1). В ней «полезно» используются все 8 разрядов. Дополнительные комбинации (коды 128-255) в новом варианте отводятся для представления специфических букв алфавитов западноевропейских языков, символов псевдографики, некоторых букв греческого алфавита, а также ряда математических и финансовых символов. Именно эта кодовая таблица считается мировым стандартом де-факто, который применяется с различными модификациями во всех странах.

Хотя код ASCII достаточно удобен, он все же слишком тесен и не вмещает множества необходимых символов. По этой причине в 1993 году консорциумом компаний Apple Computer, Microsoft, Hewlett-Packard, DEC и IBM был разработан 16-битовый стандарт ISO 10646, определяющий универсальный набор символов (UCS, Universal Character Set). Новый код, известный под названием Unicode, позволяет задать до 65536 символов, то есть дает возможность одновременно представить символы всех основных «живых» и «мертвых» языков. Для букв русского языка выделены коды 1040-1093.

Наряду с UCS-2 в рамках Unicode существуют еще несколько вариантов кодировки Unicode (UTF, Unicode Transformation Formats), основные из которых UTF-8 и UTF-7. В кодировке UTF-8 коды символов меньшие, чем 128, представляются одним байтом. Все остальные коды формируются по более сложным правилам. В зависимости от символа его код может занимать от двух до шести байтов, причем старший бит каждого байта всегда имеет единичное значение. Иными словами, значение байта лежит в диапазоне от 128 до 255. Ноль в старшем бите байта означает, что код занимает один байт и совпадает по кодировке с ASCII.

В UTF-7 код символа также может занимать один или более байтов, однако в каждом из байтов значение не превышает 127 (старший бит байта содержит ноль). Многие символы кодируются одним байтом, и их кодировка совпадает с ASCII, однако некоторые коды зарезервированы для использования в качестве преамбулы, характеризующей последующие байты многобайтового кода.

Стандарт Unicode обратно совместим с кодировкой ASCII, однако если в ASCII для представления схожих по виду символов (минус, тире, знак переноса) применялся общий код, в Unicode каждый из этих символов имеет уникальную кодировку. Впервые Unicode был использован в операционной системе Windows NT.

Параллельно с развитием Unicode исследовательская группа ISO проводит работы над 32-битовой кодовой таблицей, однако ввиду широкой распространенности кодировки Unicode дальнейшие перспективы новой разработки представляются неопределенными.
^

Источник

Представление символьной информации в ЭВМ

Символьная (алфавитно-цифровая) информация хранится и обрабатывается в ЭВМ в форме цифрового кода. Кодом называется уникальное беззнаковое целое двоичное число, поставленное в соответствие некоторому символу.

Необходимый набор символов, предусмотренный в конкретной ЭВМ, включает в себя:

— буквы латинского алфавита

— специальные символы и знаки

— буквы национального алфавита

— символы псевдографики — растры, прямоугольники, одинарные и двойные рамки, стрелки.

Среди наборов символов наибольшее распространение получили знаки кода ASCII (American Standard Code of Information Interchange — американский стандартный код информационного обмена информацией).

В таблице ASCII содержится 256 символов и их кодов. Таблица состоит из двух частей: основной и расширенной. Основная часть (символы с кодами от 0 до 127 включительно) является базовой, она в соответствии с принятым стандартом не может быть изменена. В нее вошли:

— управляющие коды (им соответствуют коды с 1 по 31), которым не соответствуют никакие символы языков, и соответственно эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но они могут управлять тем, как производится вывод данных.

— арабские цифры, буквы латинского алфавита, знаки препинания, знаки арифметических действий, специальные символы (коды с 32 по 127).

Расширенная часть (символы с кодами от 128 до 255) отдана национальным алфавитам, символам псевдографики и некоторым специальным символам.

В расширенной таблице стандартной кодировки фирмы IBM:

— коды 176-223 занимают символы псевдографики;

— коды 128-175, 224-239 используются для размещения некоторых символов национальных алфавитов различных европейских языков;

— коды 240-255 для размещения специальных знаков.

ОС Windows поддерживает большое число расширенных таблиц для различных национальных алфавитов.

В России используются следующие кодировки символов русского языка:

— ГОСТ-альтернативная кодировка (главное достоинство – расположение символов псевдографики на тех же местах, что и в кодировке IBM);

— кодировка Windows 1251 (используется на большинстве ПК, работающих на платформе Windows);

— КОИ-8 (используется в компьютерных сетях на территории России).

В 1991 году была создана универсальная система кодирования текстовых данных – UNICODE. В данной системе символы кодируются 16-разрядными числами. 16 разрядов позволяет обеспечить уникальные коды для 65536 различных символов – этого достаточно для размещения в одной таблице всех широкоупотребляемых языков.

Источник

Представление символьной информации в ЭВМ

Символьная информация представляется и обрабатывается в ЭВМ в форме цифрового кода. Каждой букве соответствует определенное число. При этом каждую букву обозначают цифрой, определяющей ее место в соответствующем алфавите. Например, при использовании двоично-десятичного кода для кодировки букв русского алфавита буквы обозначаются следующим образом:

А – 0000001; Б – 0000010; В – 0000011; Г – 0000100 и т.д.

Другим важным моментом при организации кодировки символьной информации является эффективное использование оперативной памяти ЭВМ.

Обычно для представления символьной информации требуется примерно 100 знаков, что включает русский, английский алфавит, арифметические знаки, команды управления печать и др. Тогда для размещения числа из этого диапазона достаточно одного байта информации, а не машинного слова. Что существенно экономит память ЭВМ.

Кроме того, при назначении кодов знаками учитывается требования международной стандартизации. В настоящее время существует несколько распространенных схем кодирования:

ВСD (Binary-Coded Decimal) – двоично-десятичный код. В этом коде каждая десятичная цифра записывается своим четырех битовым кодом

EBCDIC (Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code) – расширенный двоично-десятичный код обмена информации, который используется для преобразования числовых и буквенных строк.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для обмена информацией. Этот код используется для обмена информацией между внешними устройствами и ЭВМ, например между печатающими устройствами (принтером) и оперативной памятью ЭВМ.

ASCII (Двоичный семи битовый код обмена информацией) Отечественная версия кода КОИ7, совпадающий с ним, за исключением букв русского алфавита.

Форматы данных

Данные – это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами, например, в двоичном коде.

Данные, обрабатываемые ЭВМ делятся на три группы:

— числа с фиксированной запятой;

— числа с плавающей запятой.

Логические коды. Они размещаются в отдельных байтах и в словах. Для их представления достаточно иметь 16 битовые (или двухбайтовые) слова.

Логическими кодами могут быть представлены символьные величины, числа без знака, битовые величины.

Например, в коде ASCII (КОИ-7) каждый символ занимает один байт, восьмой разряд которого всегда содержит 0. Символы размещаются в ячейках оперативной памяти в последовательно адресуемых байтах.

Первый байт слова второй байт слова

0

код адреса ячейки размещения знака

Числа в формате с фиксированной запятой. Эти числа могут занимать байт или слово. Если число с фиксированной запятой занимает байт, то для его представления используются разряды с первого по седьмой. Восьмой разряд используется для определения знака числа. При размещении числа с фиксированной запятой в слове значение числа содержится в 15 разрядах. При этом 16 разряд является знаковым разрядом. Отрицательные числа в формате с фиксированной запятой представляются в дополнительном коде (посредством операции дополнения до двух).

Примеры представления чисел с фиксированной запятой:

а) размещение в байте

Число	Восьмеричный код	Двоичный код
0 0 000 000
+5	0 0 000 101
-5	1 1 111 011

Знаковый бит числа

б) размещение в слове (16 бит)

Число	Восьмеричный код	Двоичный код
000 000	0 000 000 000 000 000
+5	000 005	0 000 000 000 000 101
-5	177 773	1 111 111 111 111 011

Знаковый бит числа

0,1 х 0,1 = 0,0 1

В результате получим число 0, 0, а не 0,01

Таким образом, в универсальных ЭВМ данное представление числа практически не применяется. Оно используется в вычислительных системах, где диапазон чисел заранее проанализирован и известен.

Представление чисел в формате с плавающей запятой. Любое вещественное число Х может быть представлено в системе счисления с основанием N, которое можно записать в виде:

,

Если , то запись числа называют нормализованной слева.

Например: 355, 25=0,035525х104

Число называют нормализованным справа, если после запятой в мантиссе стоит не нуль.

При этом используется нормализованное число одинарной или двойной точности.

Нормализованное число одинарной точности, представленное в формате с плавающей запятой, записывается в память ЭВМ следующим образом.

В 16 бите первого слова записывается знак числа (0 – «+»; 1 – «-»);

Число мантиссы занимает разряды с 15 по 7. Разряд 6 соответствует знаку порядка (0 – «+»; 1 – «-»), а оставшиеся пять разрядов соответствуют значению числа порядка.

0

1

Число мантиссы Число порядка

Нормализованное число двойной точности записывается в четыре слова памяти и отличается от представления чисел одинарной точности, т.е. продолжение мантиссы размещается в следующих за первым в трех последовательных словах памяти, рисунок 5.4.

Рисунок 5.4 – Представление числа с двойной точностью

При выполнении арифметических операций над числами, представленными в форме с плавающей запятой надо их выполнять отдельно для мантисс и для порядков. При алгебраическом сложении надо сначала уравнять порядки слагаемых, а потом выполнять операцию. При умножении порядки складываются, а мантиссы перемножаются. При делении из порядка делимого вычитают порядок делителя, а над мантиссами производят обычную операцию деления.

Введение термина «плавающая запятая» объясняется тем, что фактическое положение запятой в изображении числа корректируется всякий раз после выполнения операций, т.е. запятая в изображении числа плавает.

Источник