计算之魂作者(计算机之魂吴军扫描版)

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本文节选自《计算之魂》电子版：

第忆章万物皆编码一一抽象与表示//计算之魂//用一句话来讲计算机的功能，就是传输、存储和处理信息。要完成这样的任务，就要对信息本身进行编码，对信息要传送的目的地编码，对存储信息的物理单元编码。因此，有效的编码既是计算机科学的基础，也是掌握这门学科的钥匙。在讲述编码之前，我们先来看一个非常简单的例子，这是在中学生的计算机入门课程中使用的一道题。用10个手指头，能表达多少个数字?很多人觉得能表达10个数字，因为我们平时数数就是这么数的。稍微爱动脑筋的人可以用两只手表示100个数字，因为我们一只手就能表示10个数字

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，将两只手组合起来，一只表示个位，一只表示十位，就能表示从0到99共100个数字。这个想法非常好，这种编码显然比前一种更有效，但仍不是最有效的，因为如果我们考虑采用二进制，而不是十进制进行编码，则能表示1024个不同的数字。具体做法是这样的:我们把10个指头伸开，从左手的小指到大拇指编号为0~4，再从右手的大拇指到小指编号为5~9。这10个指头每一个都有伸出、收起两种状态，每一种状态对应于一位二进制，10个指头能表示10位二进制，也就是1024种可能性。当然可能还会有人讲，如果让每个手指有收起、半伸出、全伸出

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三种状态，岂不是能表示更多的可能性了吗?这个想法并不错，但是有一个问题，就是半伸出和全伸出不易分状，用专业的术语讲，就是会产生二义性，造成误识，凡事过犹不及。从这个例子可以看出，不同的编码，在玫达信息时效率可能会差很多。而在计算机里用的编码都不能有二义性，有别于我们平时的一些想法和习惯。下面我们就从人和机器在编码上的差异说起。3.1人和计算机对信息编码的差异-二编码其实早在电子计算机被发明前就有了，比如说文字就是对信息的一种编码，数字也是。当然，我们的名字、街道的名称、化学符号、数学方程等都是编码。但100

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