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在电影《无间道》中,经常会出现摩斯密码的身影。摩斯密码本身的传奇性,为电影增色不少。其实摩斯密码一点也不复杂,反而很简单,透过摩斯密码,我们可以一窥计算机如何表示字符串的奥秘。
摩斯密码通过"."(点)和"-"(横)的排列组合来表示相应的字符。下面是26个字母的摩斯密码表示。
一眼看上去,似乎很难发现规律。下面跟着老张,按照由短到长的顺序重新排列组合。
首先来看一个字符的表示,一个点或者一个横仅能表示两个字母,E和T
. | E |
- | T |
紧接着是两个字符的表示,现在可以表示四个字母了,分别是I、A、N、M
.. | I | -. | N |
.- | A | -- | M |
三个字符的组合可以表示更多的字母。
… | S | -.. | D |
..- | U | -.- | K |
.-. | R | --. | G |
.-- | W | --- | O |
最后,我们用四个字符的组合表示剩下的字母,其中红色的部分为重音字母,略去不表。
.... | H | -... | B |
...- | V | -..- | X |
..-. | F | -.-. | C |
..-- | | -.-- | Y |
.-.. | L | --.. | Z |
.-.- | | --.- | Q |
.--. | P | ---. | |
.--- | J | ---- | |
是不是摸到了什么规律?点和横的数量决定了能表示多少个字母。
点和横的数量 | 表示字母的数量 |
1 | 2 |
2 | 4 |
3 | 8 |
4 | 16 |
如果我们扩展将点和横的数量扩展到7,那么我们能够表示多少个字符呢?答案是2**7=128。实际上计算机诞生之初,为了便于通信制定了ASCII编码规范。
但是随着计算机影响力在全球范围内的扩散,ASCII编码已经不能满足表示各种语言的需求了,在这时各语言诞生了各种各样的编码规范,如中文GBK和日语的Shift-JIS。但是各种各样的编码规范阻碍了跨语言交流,这时Unicode应运而生。Unicode编码有不同的具体实现,分别为utf-8、utf-16和utf-32等,其中utf-8占用一到四个字节,utf-16占用二或四个字节,utf-32占用四个字节。以常用的utf-8为例,除去控制位,最大可以表示2**31个字符,足以涵盖每一种语言。
听完了老张的介绍,是不是恍然大明白?最后留个作业,欢迎评论区留言。