计算机科学导论试题Word格式.docx

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个人计算机：

满足个人应用要求，体积小、价格便宜

台式机（Desktop）、便携式计算机（Laptop、Notebook）

小型计算机：

体积比个人计算机大一点，计算与存储能力更强

适用于中小型企业和科研机构的计算处理要求

大型计算机：

体积更大，需要专门的机房和维护环境

系统性能更高，数据存储空间更大

一般用于大型企业和科研机构的数据中心和计算服务平台

超级计算机：

拥有远胜于其他计算机的计算能力和存储能力

用于国家战略服务和专项的超级数据计算

7十进制数43转换为二进制、八进制、十六进制各是多少？

8列举几种常见的音频格式。

wav、cda、mp3、mid、wma。

9列举几种常见的图像格式。

jpg、bmp、gif、tif、png 。

10列举色彩三要素及其含义。

亮度：

描述光作用于人眼时引起的明暗程度感觉

彩色光辐射的功率越大，亮度越高

彩色光辐射的功率越小，亮度越低

色调：

描述人眼看到光时产生的彩色感觉

颜色的类别

不同波长的光呈现不同的颜色

色饱和度：

某一颜色的深浅程度（浓度）

高饱和度的深色光可掺入白色光被冲淡

11说明显示分辨率和图像分辨率的异同。

显示分辨率：

显示屏上能够显示出的像素数目

显示分辨率越高，显示的图像质量越高

图像分辨率：

组成一幅图像的像素密度，表示为每英寸多少点

对于同样大小的一幅图像

组成的像素数目越多，则分辨率越高，图像越逼真

组成的像素数目越少，则分辨率越低，图像越粗糙

显示分辨率 VS 图像分辨率：

前者确定显示图像的区域大小

后者确定组成一幅图像的像素数目

图像分辨率>

显示分辨率时，屏幕上显示部分图像

图像分辨率<

显示分辨率时，图像只占屏幕的一部分

12说明视频压缩的常用方法。

时间压缩：

根据连续帧之间的差别压缩电影的技术

空间压缩：

基于静态图像的压缩方法的电影压缩技术

13绘制冯诺依曼体系结构。

14请说明驱动程序和应用程序的异同。

每个位于总线上的设备必须包含系统设备管理器下的驱动程序，但不一定都包含应用程序；

驱动程序位于操作系统下层，提供设备的存取操作；

应用程序位于操作系统上层，不需要直到设备所用地址、信号种类或者通信协议。

15请绘图说明算法复杂度的渐进性质。

如果解决问题P的算法A和算法B，其时间复杂度分别是TA（n）和TB（n），则判断A、B性能优劣的标准是查看在n足够大时TA（n）和TB（n）的大小关系

16请说明快速排序算法的原理。

按照元素的值进行划分；

对给定数组中的元素进行重新排列，以得到一个快速排序的分区；

在一个分区中，所有在s下标之前的元素都小于等于A[s]，所有在s下标之后的元素都大于等于A[s]；

建立了一个分区以后，A[s]已经位于它在有序数组中的最终位置。

接下来使用同样的方法继续对A[s]前和A[s]后的子数组分别进行排序。

17请对比操作系统与应用软件的异同。

应用软件是计算机用户利用计算机的软件、硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件；

操作系统则负责有效地组织和管理系统中的各种软硬件资源，合理地组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，并向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。

18请绘图说明数据库建模与实现过程。

19设计一个三路开关电路并绘制其电路图。

第一步：

由题意分析

当第一个开关关闭时，令x=1，否则为0

当第二个开关关闭时，令y=1，否则为0

当第三个开关关闭时，令z=1，否则为0

当灯是打开时，令F（x，y，z）=1，否则为0

假设当三个开关都是关闭时，灯是打开的

因此，该问题对应的真值表是：

第二步：

满足上述要求输出值的一个布尔表达式是：

所求的电路是：

20利用卡诺图的方法化简布尔表达式：

绘制卡诺图并进行化简：

得到化简结果：

21简述计算机的发展阶段。

计算机的出现是20世纪最辉煌的成就之一，按照采用的电子器件划分，计算机大致经历了四个阶段：

1. 第一代计算机（1946—1957）

其主要特征是逻辑器件使用了电子管，用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备，用磁鼓或磁带作为外存储器，使用机器语言编程。

第一台计算机需要工作在有空调的房间里，如果希望它处理什么事情，需要把线路重新连接接，把成千上万的线重新焊接。

1949年发明了可以存储程序的计算机，这些计算机使用机器语言编程，可存储信息和自动处理信息，存储和处理信息的方法开始发生革命性的变化。

第一代计算机体积大、运算速度低、存储容量小、可靠性低。

几乎没有什么软件配置，主要用于科学计算。

尽管如此，第一代计算机却奠定了计算机的技术基础，如二进制、自动计算及程序设计等，对以后计算机的发展产生了深远的影响。

其代表机型有：

ENIAC、IBM650（小型机）、IBM709（大型机）等。

2. 第二代计算机（1958—1964）

其主要特征是使用晶体管代替了电子管，内存储器采用了磁芯体，引入了变址寄存器和浮点运算部件，利用I/O处理机提高了输入输出能力。

这不仅使得计算机的体积缩小了很多，同时增加了机器的稳定性并提高了运算速度，而且计算机的功耗减小，价格降低。

在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了Fortran、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序，降低了程序设计的复杂性。

除应用于科学计算外，它还开始应用在数据处理和工业控制等方面。

其代表机型有IBM7090、IBM7094、CDC7600等。

3. 第三代计算机（1965—1972）

其主要特征是用半导体中、小规模集成电路（Integrated Circuit，IC）作为元器件代替晶体管等分立元件，用半导体存储器代替磁芯存储器，使用微程序设计技术简化处理机的结构，这使

得计算机的体积和耗电量显著减小，而计算速度和存储容量却有较大提高，可靠性也大大加强。

在软件方面则广泛地引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统和功能完备的操作系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序。

计算机开始定向标准化、模块化、系列化，此外，计算机的应用进入到许多科学技术领域。

代表机器有IBM 360系列、富士通F230系列等。

4. 第四代计算机（1972年至今）

其主要特征是使用了大规模和超大规模集成电路，使计算机沿着两个方向飞速向前发展。

一方面，利用大规模集成电路制造多种逻辑芯片，组装出大型、巨型计算机，使运算速度向每秒十万亿次、百万亿次及更高速度发展，存储容量向百兆、千兆字节发展，巨型机的出现，推动了许多新兴学科的发展。

另一方面，利用大规模集成电路技术，将运算器、控制器等部件集成在一个很小的集成电路芯片上，从而出现了微处理器。

微型计算机、笔记本型和掌上型等超微型计算机的诞生是超大规模集成电路应用的直接结果，并使计算机很快进入到寻常百姓家。

完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的应用程序的大量涌现，以及通信技术和计算机网络的飞速发展，使得计算机进入了一个快速发展的阶段。

现在很多国家正在研制新一代的计算机，新一代计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术、电子仿生技术等多学科相结合的产物。

它能进行知识处理、自动编程、测试和排错，以及用自然语言、图形、声音和各种文字进行输入和输出。

新一代计算机的研究目标是打破计算机现有的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思维、推理和判断能力。

已经实现的非传统计算技术有超导计算、量子计算、生物计算、光计算等。

未来的计算机可能是超导计算机、量子计算机、生物计算机、光计算机、纳米计算机或DNA计算机等。

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22请解释冯•诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。

不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。

23控制器的主要功能是什么？

控制器基本功能就是从内存中取指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。

另外，控制器在工作过程中，还要接受各部件反馈回来的信息。

24简述CPU和主机的概念。

通常把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU（Central Processing Unit）。

通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机，也可以说主机是由CPU与内存储器组成的，而主机以外的装置称为外部设备，外部设备包括输入/输出设备，外存储器等。

25计算机有哪些主要的特点？

（1）运算速度快、精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万亿次以上。

一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。

（2）具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。

能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。

（3）高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编好的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

26计算机的分类有哪些？

根据计算机工作原理和运算方式的不同，以及计算机中信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为数字式电子计算机（Digital Computer）、模拟式电子计算机（Analog Computer）和数字模拟混合计算机（Hybrid Computer）。

当今广泛应用的是数字计算机，因此，常把数字式电子计算机（Electronic Digital Computer）简称为电子计算机或计算机。

按计算机的用途可分为通用计算机（General Purpose Computer）和专用计算机（Special Purpose Computer ）两大类。

通用计算机能解决多种类型问题，是具有较强通用性的计算机，一般的数字式电子计算机多属此类；

专用计算机是为解决某些特定问题而专门设计的计算机，如嵌入式系统。

根据计算机的总体规模对计算机分类，可分为巨型机（Super Computer）、大/中型计算机（Mainframe）、小型计算机（Mini computer）、微型计算机（Micro computer）和网络计算机（Network Computer）五大类。

常见的微