Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методическое пособие для сдачи экзамена↑ Стр 1 из 10Следующая ⇒ Содержание книги
Поиск на нашем сайте
ИНФОРМАТИКА Первый и последний курс Методическое пособие для сдачи экзамена Институт Информационных и Космических Технологий Северный Арктический Федеральный Университет 2011 год Рассмотрено и рекомендовано к изданию методической комиссией института Информационных и Космических технологий
20 июня 2011 г.
Рецензисты: М.Ю. Веретнов
издание нулевое, демонстрационное
УДК 745.2 ББК 64.02 ГОСТ 129.1
К.П. Кондратюк, Р.В. Гончарёнок. Информатика: методическое пособие для сдачи экзамена: учеб. пособие / - Архангельск: 2011. - 76 с. В пособии представлены ответы на 46 экзаменационных вопросов по информатике. Методическое пособие содержит лекции, таблицы, а так же включает в себя переработанные материалы прошлых лет, предоставленные Д.М. Болдыревым, и другие полезные материалы.
Предназначено для студентов 1-го курса всех специальностей дневной и заочной форм обучения. Оглавление Вопрос 1. Понятие информации. Предмет информатика, его цели и задачи. 5 Вопрос 2. Подходы к измерению информации. 6 Вопрос 3. Системы счисления. Основные понятия. Классификация. Смешанные системы счисления. 8 Вопрос 4. Арифметические операции в различных системах счисления. 9 Вопрос 5. Перевод целых чисел из одной системы счисления в другую. 9 Вопрос 6. Перевод правильных дробей из одной системы счисления в другую. 10 Вопрос 7. Варианты представления информации в ПК. Текст, числа, графика. 11 Вопрос 8. Представление числовой информации в ПК. 16 Вопрос 9. Размещение чисел в разрядной сетке ПК. Форматы представления чисел. 17 Вопрос 10. Машинные коды. 17 Вопрос 11. Арифметические операции над числами с фиксированной запятой. 18 Вопрос 12. Арифметические операции над числами с плавающей запятой. 22 Вопрос 13. Основные операции алгебры логики. Таблицы истинности. 22 Вопрос 14. Основные операции алгебры логики. Таблицы истинности. 24 Вопрос 15. Представление текстовой информации в ЭВМ. 25 Вопрос 16. Представление растровой информации в ЭВМ. Характеристики растрового изображения. 25 Вопрос 17. Представление цвета. Цветовые модели. 27 Вопрос 18. Представление векторной информации в ЭВМ. Векторизация. 28 Вопрос 19. Основные структуры данных. 30 Вопрос 20. Операции с данными. 31 Вопрос 21. Функции программного обеспечения. 31 Вопрос 22. Структура программного обеспечения ЭВМ. 32 Вопрос 23. Алгоритмы архивации. 34 Вопрос 24. Определение компьютерного вируса. Классификация компьютерных вирусов. 36 Вопрос 25. Антивирусные программы. Способы обнаружения компьютерных вирусов. 38 Вопрос 26. Алгоритм. Свойства. 39 Вопрос 27. Способы описания алгоритмов. 40 Вопрос 28. ЕСПД. ГОСТ 19.701-90. 42 Вопрос 29. Унифицированные структуры. Развилки и выбор. 47 Вопрос 30. Унифицированные структуры. Циклы. 48 Вопрос 31. Инструментарий технологии программирования. Средства разработки приложений. 50 Вопрос 32. Состав системы программирования. Общий принцип работы компилятора и интерпретатора. 54 Вопрос 33. Классификация языков программирования?. 56 Вопрос 34. Алфавит языка программирования. 56 Вопрос 35. Простые типы данных в ЯП C#. 58 Вопрос 36. Реализация на ЯП C# алгоритмов с ветвлениями. 59 Вопрос 37. Реализация на ЯП C# циклов с предусловием. 61 Вопрос 38. Реализация на ЯП C# циклов с постусловием. 61 Вопрос 39. Реализация на ЯП C# циклов с параметром. 62 Вопрос 40. Работа с одномерными массивами в C#. 63 Вопрос 41. Работа с двумерными массивами в C#. 64 Вопрос 42. Алгоритмы сортировки массивов. 64 Вопрос 43. Работа со строками в C#. Методы для работы со строками. 66 Вопрос 44. Структуры в ЯП C#. 68 Вопрос 45. Организация методов в C#. Формальные и фактические параметры. 70 Вопрос 46. Работа с классом List. Сериализация. 73
Вопрос 1. Понятие информации. Термин информация происходит с латинского языка и обозначает «разъяснение, осведомление, изложение» С позиции философии информация – отражение реального мира с помощью сведений (сообщений). Сообщение – это форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц. В широком смысле информация – понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, устройствами. Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды их параметрах, свойствах и состояний, которые уменьшают, имеющуюся о них неопределенность, неполноту знаний. Наряду с информацией в информатике используется понятие «данные». Данные – признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. В случае, если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности, данные превращаются в информацию. Информация – используемые данные. Пример 1. Если написать номера телефонов на листке и отдать кому-нибудь, то для второго человека это будут данные. Если указать имена, то уже будет информация. Основная характеристика информации: адекватность – определенный уровень соответствия создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу. Адекватность разделяют на синтаксическую (не учитывается смысловая сторона, только внешние структурные характеристики), смысловую и потребительскую (соответствие целям потребителя). Качество информации: 1. Достоверность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав. Понятие полноты связано с ее смысловым содержанием и ценностью использования. 2. Точность определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса. 3. Своевременность означается поступление информации не позже заранее назначенного времени. 4. Актуальность определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использования. 5. Доступность информации к восприятию ей пользователя. 6. Репрезентативность – связана с правильностью отбора информации. 7. Достоверность – свойство отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. 8. Устойчивость – отражает способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения точности. Термин информатика возник во Франции в 1960 годах для названия области, занимающейся обработкой информации с помощью ЭВМ. Информатика -область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения. Основные направления информатики: - разработка вычислительных систем и программного обеспечения - математическое моделирование - методы искусственного интеллекта - системный анализ - теория информации - метод машинной графики, средств мультимедиа анимации - биоинформатика, специальная информатика - телекоммуникационные системы и сети Задачи информатики: - исследование информационных процессов любой природы; - разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов; - решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни. Семантический подход Для измерения смыслового содержания информации наибольшее признание получила тезаурусная мера. Тезаурус – та совокупность сведений об объекте или явлении, которой обладает пользователь или система. В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sп изменяется количество семантической информации Iс. При пользователь не воспринимает информацию, не понимает; при пользователь все знает, информация ему не нужна. Следовательно, количество семантической информации для каждого пользователя относительно. Прагматический подход – мера определяет полезность (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Следовательно, количество для каждого пользователя относительно. Вопрос 3. Системы счисления. Основные понятия. Классификация. Смешанные системы счисления. Система счисления – способ представления и наименования чисел с помощью символов, имеющих определенное количественное значение. Позиционные СС – значение каждой цифры числа определяется ее местом (позицией) в записи числа. Непозиционные СС – значение цифры в числе не зависит от ее положения в записи (Римская) Любое целое число в позиционной системе счисления можно представить в форме многочлена: где нижние индексы определяют местоположение цифры в числе (разряд), положительные значения индексов – для целой части, отрицательные – для дробной. P – основание системы счисления. Максимальное целое число, которое может быть представлено в m-разрядах: Минимальное значащее (не равное 0) число, которое можно записать в S разрядах дробной части: . Всего можно записать чисел. Двоичная СС – имеет основание 2 и используется только 2 цифры. В вычислительных машинах применяются две формы представления чисел: естественная форма (с фиксированной точкой) и нормальная (с плавающей точкой). С фиксированной точкой – все числа изображаются в виде последовательности цифр с постоянным для всех чисел положением запятой. С плавающей – каждое число изображается в виде двух групп цифр. Первая группа цифр – мантисса, вторая – порядок. Причем абсолютная величина мантиссы меньше единицы, а порядок – целое число. , где М - мантисса, r-порядок числа, P-основание системы счисления, пример: -0,3*105 Знак числа обычно кодируется двоичной цифрой, 0 означает «+», 1 знак «-». Двоично-десятичная СС, используется в некоторых типах ЭВМ, как промежуточная при переходе из 10 в 2, каждая десятичная цифра заменяется на 4-ре двоичных разряда. 1100=(+),1101=(-). Графическая информация Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие части - растровую и векторную графику. Для представления графической информации растровым способом используется так называемый точечный подход. На первом этапе вертикальными и горизонтальными линиями делят изображение. Чем больше при этом получилось элементов (пикселей), тем точнее будет передана информация об изображении. Как известно из физики, любой цвет может быть представлен в виде суммы различной яркости красного, зеленого и синего цветов. Поэтому надо закодировать информацию о яркости каждого из трех цветов для отображения каждого пикселя. В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Таким образом, растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселями (pixel, от англ. picture element), а код пикселя содержит информацию о его цвете.
Количество различных цветов - К и количество битов для их кодировки - N связаны между собой простой формулой: 2N = К. Цветовые модели: RGB 888 jpg, CMYK 8888, HSB. В противоположность растровой графике векторное изображение состоит из геометрических примитивов: линия, прямоугольник, окружность и т.д. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т.д.). Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов. Звуковая информация. Из курса физики известно, что звук - это колебание частиц воздуха, непрерывный сигнал с меняющейся амплитудой. При кодировании звука этот сигнал надо представить в виде последовательности нулей и единиц. Как, например, это происходит в микрофоне? Через равные промежутки времени, очень часто (десятки тысяч раз в секунду) измеряется амплитуда колебаний. Каждое измерение производится с ограниченной точностью и записывается в двоичном виде. Частота, с которой записывается амплитуда, называется частотой дискретизации. Полученный ступенчатый сигнал сначала сглаживается посредством аналогового фильтра, а затем преобразуется в звук с помощью усилителя и динамика. На качество воспроизведения закодированного звука в основном влияют два параметра: частота дискретизации - количество измерений амплитуды за секунду в герцах и глубина кодирования звука - размер в битах, отводимый под запись значения амплитуды. Например, при записи на компакт-диски (CD) используются 16-разрядные значения, а частота дискретизации равна 44032 Гц. Эти параметры обеспечивают превосходное качество звучания речи и музыки. Для стереозвука отдельно записывают данные для левого и для правого канала. Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), мы увидим плавно изменяющееся с течением времени напряжение. Для компьютерной обработки такой аналоговый сигнал нужно каким-то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел. Поступим следующим образом. Будем измерять напряжение через равные промежутки времени и записывать полученные значения в память компьютера. Этот процесс называется дискретизацией (или оцифровкой), а устройство, выполняющее его - аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Для того чтобы воспроизвести закодированный таким образом звук, нужно выполнить обратное преобразование (для него служит цифро-аналоговый преобразователь - ЦАП), а затем сгладить получившийся ступенчатый сигнал. Чем выше частота дискретизации (т. е. количество отсчетов за секунду) и чем больше разрядов отводится для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук. Но при этом увеличивается и размер звукового файла. Поэтому в зависимости от характера звука, требований, предъявляемых к его качеству и объему занимаемой памяти, выбирают некоторые компромиссные значения. Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному. Человек издавна использует довольно компактный способ представления музыки - нотную запись. В ней специальными символами указывается, какой высоты звук, на каком инструменте и как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 г. ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов. Он получил название MIDI. Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и неоспоримые преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии. Заметим, что существуют и другие, чисто компьютерные, форматы записи музыки. Среди них следует отметить формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку. При этом вместо 18-20 музыкальных композиций на стандартный компакт-диск (CD-ROM) помещается около 200. Одна песня занимает примерно 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями. Вопрос 10. Машинные коды. Рассмотрим особенности записи целых чисел со знаком на примере однобайтового формата, при котором для знака отводится один разряд, а для цифр абсолютной величины – семь разрядов. В компьютерной технике применяются три формы записи (кодирования) целых чисел со знаком: прямой код, обратный код, дополнительный код. Последние две формы применяются особенно широко, так как позволяют упростить конструкцию арифметико-логического устройства компьютера путем замены разнообразных арифметических операций операцией сложения. Положительные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах изображаются одинаково — двоичными кодами с цифрой 0 в знаковом разряде. Отрицательные числа в прямом, обратном и дополнительном кодах имеют разное изображение. 1. Прямой код. В знаковый разряд помещается цифра 1, а в разряды цифровой части числа — двоичный код его абсолютной величины. 2. Обратный код. Получается инвертированием всех цифр двоичного кода абсолютной величины числа, включая разряд знака: нули заменяются единицами, а единицы — нулями. 3. Дополнительный код. Получается образованием обратного кода с последующим прибавлением единицы к его младшему разряду. Обычно отрицательные десятичные числа при вводе в машину автоматически преобразуются в обратный или дополнительный двоичный код и в таком виде хранятся, перемещаются и участвуют в операциях. При выводе таких чисел из машины происходит обратное преобразование в отрицательные десятичные числа. Умножение и деление Во многих компьютерах умножение производится как последовательность сложений и сдвигов. Для этого в АЛУ имеется регистр, называемый накапливающим сумматором, который до начала выполнения операции содержит число ноль. В процессе выполнения операции в нем поочередно размещаются множимое и результаты промежуточных сложений, а по завершении операции — окончательный результат. Умножим 1100112 на 1011012. Деление для компьютера является трудной операцией. Обычно оно реализуется путем многократного прибавления к делимому дополнительного кода делителя. Сложение и вычитание. 1) выравнивание порядков (одинаковый порядок) 2) Сложение или вычитание (по правилам с фиксированной запятой). 3) проверка нормализованности результата. Умножение. При умножении двух нормализованных чисел их порядки складываются, а мантиссы перемножаются. (0.11101 . 2101) . (0.1001 . 211) = (0.11101 . 0.1001) . 2(101+11) = 0.100000101 . 21000. Деление. При делении двух нормализованных чисел из порядка делимого вычитается порядок делителя, а мантисса делимого делится на мантиссу делителя. Затем в случае необходимости полученный результат нормализуется. 0.1111 . 2100: 0.101 . 211 = (0.1111: 0.101) . 2(100–11) = 1.1 . 21 = 0.11 . 210 Вопрос 13. Основные операции алгебры логики. Алгебра логики — это раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними. Алгебра логики возникла в середине ХIХ века в трудах английского математика Джорджа Буля. Ее создание представляло собой попытку решать традиционные логические задачи алгебраическими методами. Операции: унарные и бинарные. НЕ Операция, выражаемая словом "не", называется отрицанием и обозначается чертой над высказыванием. Высказывание (А отриц) истинно, когда A ложно, и ложно, когда A истинно. Пример. "Луна — спутник Земли" (А); "Луна — не спутник Земли" (А отриц). not A – Basic;! A – C#. И Операция, выражаемая связкой "и", называется конъюнкцией или логическим умножением и обозначается точкой " " (может также обозначаться знаками ^ или &). Высказывание А В истинно тогда и только тогда, когда оба высказывания А и В истинны. Например, высказывание "10 делится на 2 и 5 больше 3" истинно, а высказывания "10 делится на 2 и 5 не больше 3", "10 не делится на 2 и 5 больше 3", "10 не делится на 2 и 5 не больше 3" — ложны. A and B – Basic; A && B – C#. ИЛИ Операция, выражаемая связкой "или" (в неисключающем смысле этого слова), называется дизъюнкцией или логическим сложением и обозначается знаком v (или плюсом). Высказывание А v В ложно тогда и только тогда, когда оба высказывания А и В ложны. Например, высказывание "10 не делится на 2 или 5 не больше 3" ложно, а высказывания "10 делится на 2 или 5 больше 3", "10 делится на 2 или 5 не больше 3", "10 не делится на 2 или 5 больше 3" — истинны. A or B – Pascal и Basic; A || B – C#. ЕСЛИ-ТО Операция, выражаемая связками "если..., то", "из... следует", "... влечет...", называется импликацией и обозначается знаком (). Высказывание (А В) ложно тогда и только тогда, когда А истинно, а В ложно. A IMP B – Basic. РАВНОСИЛЬНО Операция, выражаемая связками "тогда и только тогда", "необходимо и достаточно", "... равносильно...", называется эквиваленцией или двойной импликацией и обозначается знаком () или ~. Высказывание истинно тогда и только тогда, когда значения А и В совпадают. A EQV B – Basic; not (A XOR B) – Pascal;! (A ^ B) – C#. Сложение по модулю 2 — булева функция, которая соответствует логическому «исключающему ИЛИ». Это означает, что результат выполнения операции является истинным только при условии, если является истинным в точности один из аргументов. Такая операция естественным образом возникает в кольце вычетов по модулю 2, откуда и происходит название операции. В естественном языке операция "сложение по модулю 2" эквивалентна двум выражениям:
истинно, если истинно или , но не оба сразу. A XOR B – Pascal; A ^ B – C#. Таблица истинности - это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний. Логические операции производятся побитово, без переносов. Вопрос 14. Основные операции алгебры логики. Алгебра логики — это раздел математики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности) и логических операций над ними.
Цветовая модель RGB. Эта модель описывает излучаемые цвета. Она основана на трёх основных (базовых) цветах: красный (Red), зелёный (Green) и синий (Blue). Остальные цвета получаются сочетанием базовых. Цвета такого типа называются аддитивными. В RGB три канала, и каждый кодируется 8-ю битами. Максимальное, т.е. FF (или 255) значение даёт чистый цвет. Мы знаем также, что белый цвет получается путём сочетания всех цветов, точнее, их предельных градаций. Теперь мы можем записать код белого цвета: FF(красный) FF(зелёный) FF(синий). Код чёрного, соответственно: 000000. Код жёлтого: FFFF00, пурпурного: FF00FF, голубого: 00FFFF. Цветовая модель CMYK Цветовая модель CMYK в отличие от RGB описывает поглощаемые цвета. Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определённые участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными). Именно такие цвета и используются в модели CMYK. Они получаются путём вычитания из белого аддитивных цветов модели RGB. Основными цветами в CMYK являются голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и жёлтый (Yellow). Голубой цвет получается путём вычитания из белого красного цвета, пурпурный - зелёного, жёлтый - синего. ЦВЕТОДЕЛЕНИЕ – преобразование из модели RGB в CMYK Цветовая модель HSB В основе круг Манселла. HSB - модель, которая в принципе является аналогом RGB, она основана на её цветах, но отличается системой координат. Любой цвет в этой модели характеризуется тоном (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness). Тон - это собственно цвет. Насыщенность - процент добавленной к цвету белой краски. Яркость - процент добавленной чёрной краски. Итак, HSB - трёхканальная цветовая модель. Любой цвет в HSB получается добавлением к основному спектру чёрной или белой, т.е. фактически серой краски. Модель HSB не является строгой математической моделью. Описание цветов в ней не соответствует цветам, воспринимаемых глазом. Дело в том, что глаз воспринимает цвета, как имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет большую яркость, чем спектральный синий. В HSB все цвета основного спектра (канала тона) считаются обладающими 100%-й яркостью. На самом деле это не соответствует действительности. Алгоритм Хаффмана Классический алгоритм: Первый проход: вычисляется количество повторений отдельного байта или символа. Второй проход: символы, которые встречаются чаще получают меньший набор битов, а которые реже – больший набор битов. К итоговому файлу прикладывается древо соответствий. Единственный алгоритм, у которого наихудший результат сжатия – 1. Вопрос 28. ЕСПД. ГОСТ 19.701-90. схемы алгоритмов, программ данных и систем 1.1. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (далее – схемы) состоят из имеющих заданное значение символов, краткого пояснительного текста и соединяющих линий. 1.2. Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причем число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязь между ними были понятны в целом. 1.3. В настоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в: 1) схемах данных; 2) схемах программ; 3) схемах работы системы; 4) схемах взаимодействия программ; 5) схемах ресурсов системы.
ОПИСАНИЕ СИМВОЛОВ 3.1. Символы данных 3.1.1. Основные символы данных
Методы класса List
|