cs 125 hw 0000

在计算机科学领域，编码和加密是信息安全的重要组成部分。在CS 125的课程作业中，涉及了多个关于编码、加密、数据存储和压缩的基本概念。 问题Q000002讨论了Alice使用点和划（二进制）进行加密的方法。她通过交换零和一来加密消息，但这种方法并不安全。原因在于这种加密方式的密钥过于简单，因为加密和解密的过程完全依赖于零和一的互换，这使得Eve能够轻易地通过同样的方式解密信息，因为其安全性非常有限。 接着，问题Q00001探讨了用N个点和划编码符号的可能性。当N=4时，由于每个符号由4位二进制表示，因此可以表示16种不同的符号。如果N分别增加到8、10、16，可表示的符号数量分别是256、1024和65536，这是因为每增加一位二进制，可表示的数值范围就翻倍。 问题Q00010涉及到音频数据的存储。CD上未经压缩的立体声音频，每秒有44100个采样点，每个采样点用16位二进制表示。因此，一小时的音频需要存储的位数为44100 * 16 * 3600 * 2 = 5080320000位。 问题Q00011解释了为什么音频和视频数据可以被压缩并占用更少的空间进行存储和传输。这是因为压缩技术能去除数据中的冗余部分，例如重复的信息，代之以这些信息出现的频率。这样既保留了关键信息，又降低了所需的比特率。 问题Q00100介绍了ASCII编码，即美国信息交换标准代码，它定义了字符的编码标准。而Q00101指出ASCII通常使用8位来表示一个字符，尽管最初的ASCII是7位的。 Q00110提到了ASCII码中空格、制表符和字母"A"的值。空格的ASCII码是00100000，水平制表符的ASCII码是00001001，而"A"的ASCII码是01000001。需要注意的是，这里列出的ASCII码是用8位二进制表示的，而非原始的7位ASCII。 这些基本概念构成了计算机科学尤其是信息处理和通信领域的基础，理解它们对于深入学习和工作在IT行业至关重要。