Кодирование текстовой информации — один из ключевых аспектов работы с данными в современном мире. Когда мы говорим о кодировании текста, мы имеем в виду преобразование символов и знаков в числовую или машинную форму, чтобы компьютеры могли понимать и обрабатывать информацию.
1. Основы кодирования текста
Кодирование текстовой информации — это процесс преобразования символов в числовые коды, которые могут быть обработаны компьютером. Для этого используются различные стандарты кодировок, такие как ASCII, UTF-8, UTF-16, KOI-8 и др.
-
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) использует 7 бит на символ, что позволяет закодировать 128 символов (латинские буквы, цифры, знаки препинания и управляющие символы).
-
UTF-8 (Unicode Transformation Format) — универсальная кодировка, поддерживающая символы почти всех языков мира. Она использует от 1 до 4 байт на символ, в зависимости от его сложности.
2. Определение объема текстовой информации
Объем текстовой информации зависит от:
-
Количества символов в тексте (\(K\)).
-
Размера одного символа в выбранной кодировке (\(i \)) (например, 1 байт для ASCII, 1–4 байта для UTF-8) - информационный вес одного символа.
Формула для расчета объема текстовой информации:
\(I_{бит} = K \times i_{бит}\)
3. Равномерное кодирование
В некоторых задачах (например, при оптимизации хранения данных) используется равномерное кодирование, где каждый символ кодируется фиксированным количеством бит.
-
Мощность алфавита (N) — количество уникальных символов, которые могут встречаться в тексте.
-
Информационный вес одного символа - минимальное количество бит на символ (i) вычисляется по формуле:
\(i=\lceil log_{2} N\rceil\)
где \(\lceil{x}\rceil\)— округление x вверх до целого числа (ближайшее целое не меньшее х).
Пример
Если алфавит содержит 104 символа, то:
\(log_{2} {104} \approx 6.7 ⟹ i = \text{7 бит на символ}\)