representação e manipulação de informações
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Tecnologia em Sistemas para Internet - IFMS
Aula 01 – Representação e Manipulação de Informações
Estruturas de DadosProf.º Msc. Sidney Roberto de Sousa
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Sumário
● Representação binária de dados● Representação de caracteres● Arquivos● Arquivos em formato texto● Arquivos em formato binário
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Representação Binária de Dados
● O computador usa uma representação binária para armazenar e manipular dados
● Dados → programas armazenados, imagens, vídeos, documentos, etc.
● Toda informação/dado em um computador é representado por números binários → compostos pelos dígitos (bits) 0 e 1
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Representação Binária de Dados
● Os bits são agrupados em bytes (conjunto de 8 bits)
● Cada byte pode representar um intervalo de 0 a 255 → 256 combinações diferentes de dados
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Representação Binária de Dados
00000000 → 0
00000001 → 1
00000010 → 2
00000011 → 3
00000100 → 4
00000101 → 5
…
11111111 → 255
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Conversão de Binário para Decimal
00000101 = 0*27+0*26+0*25+0*24+0*23+1*22+0*21+1*20 = 5
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Conversão de Binário para Decimal
00000101 = 0*27+0*26+0*25+0*24+0*23+1*22+0*21+1*20 = 5
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Representação Binária de Dados
Este mesmo método pode ser utilizado em outros sistemas numéricos, como o decimal, por
exemplo.
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Representação Decimal: 5637
5*103+6*102+3*101+7*100 = 5637
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Representação Binária de Dados
● Número inteiros positivos menores ou iguais a 255 podem ser representados com apenas 1 byte
● 2 bytes → inteiros até 65.535● 3 bytes → inteiros até 16.777.216● 4 bytes → inteiros até 4.294.967.295● Por convenção, bytes são representados pela
letra B e bits pela letra b
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Grandezas Utilizadas na Informática
Símbolo Tamanho Tamanho em bits
Bit (b) 1 20 = 1
Byte (B) 8 bits 23 = 8
Kilobyte (KB) 1024 bytes 210 = 1.024
Megabyte (MB) 1024 kilobytes 220 = 1.048.576
Gigabyte (GB) 1024 megabytes 230 = 1.073.741.824
Terabyte (TB) 1024 gigabytes 240 = 1.099.511.627.776
Petabyte (PB) 1024 terabytes 250 = 1.125.899.906.842.624
Exabyte (EB) 1024 petabytes 260 = 1,152921505×10¹⁸
Zettabyte (ZB) 1024 exabytes 270 = 1,180591621×10²¹
Yottabyte (YB) 1024 zettabytes 280 = 1,208925820×10²⁴
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Representação de Caracteres
● A representação interna clássica de caracteres em um computador utiliza 1 byte para armazenar um caractere → utilizada na linguagem C e C++, por exemplo
● Assim, cada caractere é associado a um número decimal (tabela no próximo slide) → alguns caracteres são considerados “não imprimíveis” (como os da primeira coluna)
● A linguagem Java utiliza 2 bytes para representar 1 caractere, pois representa todos os caracteres do padrão Unicode
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Representação Clássica de Caracteres
0= 1=☺2=☻3=♥4=♦5=♣6=♠7= 8 9= 10= 14=♫15=☼15=☼16=►17=◄18=↕19=‼20=¶ 21=§ 22=▬23=↨24=↑
25=↓26=→27=←28=∟29=↔30=▲31=▼32= 33=! 34=" 35=# 36=$ 37=% 38=& 39=' 40=( 41=) 42=* 43=+ 44=, 45=- 46=. 47=/
48=0 49=1 50=2 51=3 52=4 53=554=6 55=7 56=8 57=9 58=: 59=; 60=< 61== 62=> 63=? 64=@ 65=A 66=B 67=C 68=D 69=E 70=F
71=G 72=H 73=I 74=J 75=K 76=L 77=M 78=N 79=O 80=P 81=Q 82=R 83=S 84=T 85=U 86=V 87=W 88=X 89=Y 90=Z91=[ 92=\ 93=]
94=^ 95=_ 96=` 97=a 98=b 99=c 100=d 101=e 102=f 103=g 104=h 105=i 106=j 107=k 108=l 109=m 110=n 111=o 112=p 113=q 114=r 115=s 116=t
117=u 118=v 119=w 120=x 121=y 122=z123={ 124=| 125=} 126=~ 127=⌂128=Ç 129=ü 130=é 131=â 132=ä 133=à 134=å 135=ç 136=ê 137=ë 138=è 139=ï
140=î 141=ì 142=Ä 143=Å 144=É 145=æ146=Æ 147=ô 148=ö 149=ò 150=û 151=ù 152=ÿ 153=Ö 154=Ü 155=¢ 156=£ 157=¥ 158=₧159=ƒ 160=á 161=í 162=ó
163=ú 164=ñ 165=Ñ 166=ª 167=º 168=¿169=⌐170=¬ 171=½ 172=¼ 173=¡ 174=« 175=» 176=░177=▒178=▓179=│180=┤181=╡182=╢183=╖184=╕185=╣
186=║187=╗188=╝189=╜190=╛191=┐192=└193=┴194=┬195=├196=─197=┼198=╞199=╟200=╚201=╔202=╩203=╦204=╠205=═206=╬207=╧208=╨
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Arquivos
● Conjuntos de bytes armazenados em algum dispositivo de armazenamento permanente que representam uma informação
● Ex.: imagem, vídeo, documento de texto, planilha, etc.
● A extensão de um arquivo é dada em função do seu conteúdo
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Exemplos de Extensões de Arquivos
● TXT, HTML, BAT, SH: arquivo textual
● DOC: documento do Microsoft Word
● PNG, BMP, JPEG, GIF, TIFF: formatos de imagem
● MPG, AVI, MKV, MP4: formatos de vídeo
● OGG, MP3, WMA: formatos de áudio
● XLS: planilha de texto do Microsoft Excel
● PPT: apresentação do Microsoft Power Point
● EXE, DLL, BIN: programa executável
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Arquivos em Formato Texto
● Neste tipo de arquivo, a informação é tratada como uma cadeia de caracteres → conjunto de bytes individuais
● Este tipo de arquivo não apresenta uma estrutura bem definida, como ocorre nos arquivos binários
● Qualquer editor de texto pode manipular este tipo de arquivo
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Arquivos em Formato Texto
● Arquivos de documentos programas editores de texto rico como o Microsoft Word não são arquivos de texto → Por quê?
● Editores de texto podem abrir arquivos binários; porém, como a informação não está estruturada como cadeias de bytes individuais, o conteúdo apresentado não é legível
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Arquivos em Formato Binário
● Possui uma estrutura rígida que define como os dados são armazenados no arquivo → tanto no cabeçalho quanto nos dados
● Cada formato de arquivo binário possui a sua estrutura, necessitando assim de programas específicos para interpretá-los
● Exemplos de arquivos binários: mpg, mp3, bin, dll, ico, png, jpeg, odt, doc, xls, odp, ppt, etc.
● Existem alguns programas que são capazes de interpretar vários formatos de arquivo de propósitos similares
● Ex.: players de vídeo e programas de visualização de imagens
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Exemplo de Arquivo Binário
● Imagine que iremos construir um programa de agenda pessoal
● Neste programa, o usuário pode cadastrar e consultar seus contatos, onde cada contato possui diversos campos de informação
● Os nossos arquivos terão a extensão DIA
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Exemplo de Arquivo Binário
Contato:
Nome: caracteres(50)
Idade: número(3)
Endereço: caracteres(100)
Familiar: booleano
Telefone: número(13)
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Exemplo de Arquivo Binário
Cabeçalho:
Dono da agenda: caracteres(50)
Endereço do dono: caracteres(100)
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Exemplo de Arquivo Binário
Questões:– Como será a estrutura deste arquivo?– Qual o tamanho de um arquivo DIA com 9
contatos?
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Referências
POZZER, C. T. Introdução à Informática. Departamento de Eletrônica e Computação – UFSM. Disponível em http://tinyurl.com/crqbb7p.