大学计算机复习知识资料.docx

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大学计算机复习知识资料

考试时间：

1月5号（周四）8:

00-9:

考试形式：

闭卷笔试

考试题型：

40个单选题（每个1分）

20个填空题（每空1分）

10个判断题（每个1分）

6个综合题（每个5分）

考试范围：

第1-5章全部内容

注意:

开考后40分钟后方可交卷,答题纸上印有"座号"字样,请按本班学号排序号填写

知识点：

第１章

P9页：

巴贝奇耗费了整整１０年时间，于１８２２年完成了第一台差分机。

P11页：

美国宾夕法尼亚大学和有关单位在１９４６年制成了第一台电子计算机———“电子数字积分仪与计算机”ＥＮＩＡＣ，主要用于科学计算。

P13页：

计算机科学自１９４６年ＥＮＩＡＣ研制成功后，在２０世纪最后的３０年间，取得了大量里程碑式的科学业绩，得到了惊人的发展，从被认为仅是一门编程的单一课程扩展到包含系统结构、软件理论、应用技术、信息安全等的一门独立学科，并与电子工程、物理、数学、生物、经济、语言等其他学科交叉产生了许多新的学科，诸如人工智能、电子商务、计算机图形学、量子通信、生物信息学等。

P24页：

当前热点计算方向：

云计算、物联网，大数据，可穿戴计算，智慧城市。

P24页：

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作或与服务供应商进行很少的交互。

P27页：

广义的物联网定义认为物联网是在互联网的基础上，借助各种信息传感设备，通过各种接入网络实现物体与互联网连接，形成人与物、物与物互联的巨大智能网络。

广泛应用于航天、交通、农业、物流等领域。

P31页：

大数据的特点是数据体量巨大、数据种类繁多、流动速度快、价值密度低。

P38页：

思维模式大体上可以分为以下３种：

①以观察和归纳自然（包括人类社会活动）规律为特征的实证思维；

②以推理和演绎为特征的逻辑思维；

③以抽象化和自动化为特征的计算思维；

第二章

P46页：

电子计算机的发展按构成计算机的电子器件来划分，至今已经历了４代：

●第一代电子管计算机，主要用于科学计算；

●第二代晶体管计算机，提出操作系统概念，出现FORTRAN等高级语言；

●第三代集成电路计算机，出现操作系统，程序语言进一步发展；

●第四代大规模和超大规模集成电路计算机时代，微型计算机开始出现；

P55页：

图灵：

提出图灵模型、发表文章《机器能思考吗？

》人工智能的开山之作；

P56页：

图灵机是英国数学家阿兰图灵于１９３６年提出的一种抽象计算模型。

P57页：

图2-4计算机系统组成

P57页：

冯诺依曼原理提出的五大基本组成是什么？

计算机的基本工作原理？

1）计算机的五大基本构成:

运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；（注意：

5个基本组成部分，不是CPU、内存、硬盘等具体硬件名称）

2）计算机工作原理是冯诺依曼原理，它的思想是：

现代计算机是一个自动化的信息处理装置，而它之所以能实现自动化信息处理，是因为采用了“存储程序”工作原理。

这一原理是１９４６年由冯诺依曼提出并论证的，这一原理确立了现代计算机的基本组成和工作方式：

1计算机硬件由５个基本部分组成:

运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；

2计算机内部采用二进制来表示程序和数据；

3采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中，计算机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。

五大部件在控制器的控制下协调统一地工作。

首先，把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据在控制器输入命令的控制下，通过输入设备送入计算机的存储器进行存储；其次当计算开始时，在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器，控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内，最后在控制器的取数和输出命令作用下，通过输出设备输出计算结果。

P58页：

通常将运算器和控制器统称为中央处理器（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ，ＣＰＵ），它是整个计算机的核心部件，是计算机的“大脑”，它控制了计算机的运算、处理、输入和输出等工作。

P58页：

存储容量的大小以字节为单位来度量，经常使用ＫＢ（千字节）、ＭＢ（兆字节）、ＧＢ（千兆字节）和ＴＢ（兆兆字节）来表示。

它们之间的关系是:

１ＫＢ＝１０２４Ｂ；１ＭＢ＝１０２４ＫＢ；１ＧＢ＝１０２４ＭＢ；１ＴＢ＝１０２４ＧＢ。

P59页：

位和字节。

1B=8bit

字：

计算机处理数据时，一次存取、加工和传递数据长度称作字。

字长：

中央处理器可以同时处理的数据的长度，即二进制的位数。

P59页：

存储器分为内存储器（主存储器）和外存储器（辅助存储器）两大类。

内存在计算机主机内，它直接与运算器、控制器交换信息，容量虽小，但存取速度快，一般只存放那些正在运行的程序和待处理的数据。

外存作为内存储器的延伸和后援，间接和ＣＰＵ联系，用来存放一些系统必须使用但又不急于使用的程序和数据，程序必须调入内存方可执行，外存的存取速度慢，但存储容量大，可以长时间地保存大量信息。

P60页：

常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪、数字化仪、条形码阅读器等；常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

P61页：

没有安装软件的计算机称为“裸机”，计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。

其中系统软件包括操作系统、数据库和数据库管理系统、程序设计语言及其解释编译程序、网络管理软件等；应用软件包括文字处理、图形图像处理、音频视频处理、杀毒类等。

P61页：

操作系统是计算机系统中必不可少的软件，是用户和计算机之间的接口，任何一个用户要使用计算机都必须首先安装操作系统。

操作系统是一个管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。

主要功能包括ＣＰＵ管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口等。

目前常见的操作系统有ＤＯＳ、ＯＳ/２、ＵＮＩＸ、Ｌｉｎｕｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ系列、Ｎｅｔｗａｒｅ等。

P64页：

主板（又称主机板ＭａｉｎＢｏａｒｄ或系统板ＳｙｓｔｅｍＢｏａｒｄ等）是微机内最大的一块集成电路板。

P65页：

存储器是计算机记忆和暂存数据的部件，分为内存和外存两种。

内存具有较快的速度，但存储容量有限。

外存储器是指除计算机内存及ＣＰＵ缓存（高速缓存读取速度相对更快）以外的存储器，外存中的程序和数据必须先送入内存才能被计算机执行，外存存取速度慢，但容量很大，此类存储器一般断电后仍然能保存数据，常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、Ｕ盘等。

P66页：

内存分为ＲＯＭ和ＲＡＭ，只读存储器ＲＯＭ一般是装入整机前就事先写好的，整机工作过程中只能读出，不像随机存储器ＲＡＭ那样能快速、方便地加以改写，所存数据稳定，即使断电后也不会改变。

P68页：

精确问题也可称为界定清晰的问题，是指初始状态、目标状态以及由初始状态如何达到目标状态的一系列过程都很清楚的问题。

例如：

已知Ａ>Ｂ，Ｂ<Ｃ，问Ａ与Ｃ哪个大？

这是一个目的非常明确的问题。

模糊问题也称界定含糊的问题，是指那些对问题的初始状态或目标状态没有清楚的说明，或者对二者都没有明确说明的问题，这些问题具有很大的不确定性，例如“如何写一篇论文”这个问题的初始状态和目标状态都是不清楚的。

P75页：

计算机求解问题过程首先是分析问题并建立数学模型。

第三章

P84页：

掌握不同进制之间的转换。

●N进制转换成十进制：

按权展开求和法。

例如10110.01转换成十进制是1*24+0*23+1*22+1*21+0*20+0*2-1+1*2-2=22.25

●十进制转换成N进制：

整数部分采用“除N取余法”、小数部分采用“乘N取整法”

例如：

100.125转成二进制为1100100.001

●二、八、十六进制

P86页：

加法+、减法-、逻辑与∧、逻辑或∨、逻辑非

、逻辑异或⊕运算规则，若任意给两个二进制数，要求能按以上运算得到结果。

算数运算例子

逻辑运算例子

P87页：

为何采用二进制?

（即优点）

二进制在电路中容易实现；物理上容易存储；采用二进制便于进行加、减运算和计数编码；便于逻辑判断；用于二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高的优点。

缺点：

人不易识别和记忆。

P89页：

在计算机中数值型的数据有两种表示方法，一种叫做定点数，另一种叫做浮点数。

P90页：

掌握原码、反码、补码的表示方法。

●正数的原码=反码=补码

●负数的原码+1，得到反码；反码的基础上，除了最高位（即符号位）不变外，其它位均取反，得到补码

P97页：

目前计算机中采用的字符编码主要是ＡＳＣＩＩ码，它是ＡｍｅｒｉｃａｎＳｔａｎｄａｒｄＣｏｄｅｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ（美国标准信息交换代码）的缩写，已被国际标准化组织（ＩＳＯ）采纳，作为国际通用的信息交换标准代码。

ＡＳＣＩＩ码有７位ＡＳＣＩＩ码和８位ＡＳＣＩＩ码两种编码方式。

７位ＡＳＣＩＩ码称为标准ＡＳＣＩＩ码，用一个字节（８位）表示一个字符，并规定其最高位为０，可表示１２８个不同字符。

８位ＡＳＣＩＩ码称为扩展ＡＳＣＩＩ码，用８位二进制进行编码，最高位恒为１。

P98页：

２６个英文大写字母和２６个英文小写字母也是按Ａ~Ｚ与ａ~ｚ的先后顺序分别连续编码的。

因此只要知道了一个英文字母的ＡＳＣＩＩ码，就可以根据字母顺序推算出其他字母的ＡＳＣＩＩ码。

例如：

已知英文大写字母Ａ的ＡＳＣＩＩ码的十进制数为６５，故英文大写字母Ｅ的ＡＳＣＩＩ码的十进制数为６５＋４＝６９；而同一个字母的ＡＳＣＩＩ码值小写字母比大写字母大３２，故英文小写字母ｅ的ＡＳＣＩＩ码的十进制数为６９＋３２＝１０１。

P100－102页：

汉字处理过程。

在计算机中输入汉字时，操作者在键盘上输入“输入码”，通过“输入码”找到汉字的国标区位码（也称为交换码），再计算出汉字的机内码后存储，而当显示或打印汉字时，则首先从指定地址取出汉字内码，根据内码从字模库中取出汉字的字形码，并以汉字字形码输出到屏幕或打印机上。

●输入码是用键盘上的字母符号编码组合来表示每一个汉字的编码，它使人们通过键入字母符号代替键入汉字，也称为汉字外部码（简称外码）。

●汉字交换码是指具有汉字处理功能的不同计算机系统之间在交换汉字信息时所使用的代码标准，也称国标码。

●为了能区分汉字与ＡＳＣＩＩ码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节的最高位改为１，称为机内码。

在汉字信息系统内部对汉字信息的采集、传输、存储、加工运算的各个过程都要用到机内码，机内码是计算机内部真正用来存储和处理汉字信息的代码。

●字形码记录汉字的外形，用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上，是汉字的输出形式。

记录汉字字形通常有点阵法和矢量法两种方法，其中点阵规模越大，字形越清晰美观，在字模库中所占用的空间也越大。

N*N点阵的汉字占内存字节数：

N/8*N

P103页：

通常没有压缩的图像数据量计算公式：

数据量（字节）＝（水平分辨率×垂直分辨率×位数）/８，见课后习题P112页

P105页：

常用的图像文件格式有:

ＢＭＰ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ、ＰＮＧ、ＷＭＦ、ＰＳＤ、ＰＤＦ、ＪＰＥＧ等；

P106页：

图形是由一组存储在计算机中的指令组成的，这些指令描述点、线、面等大小形状及其位置、维数，计算机通过读取这些指令并将其转换为屏幕上所显示的形状和颜色的方式来显示的图像，又称为矢量图，如office中的剪贴画。

总的来说，由于矢量图像存储的是指令，所以要比位图图像文件小得多。

P109页：

常用的声音文件格式有：

ＷＡＶ、ＭＰ３、ＭＩＤＩ等。

第四章

【数据结构】

数据结构包括逻辑结构（P116页）和物理结构（P118页）

元素间的关系：

一对一（线性结构）、一对多（树结构）、多对多（图结构）

P121页，线性表的顺序存储结构和链式存储结构。

对比两者的操作特点。

顺序表的存储空间连续，与逻辑顺序一致。

插入和删除需要移动元素，但可以快速定位；

链式表的存储空间不连续，逻辑顺序是连续的。

插入和删除操作无需移动元素，灵活，但必须从表头开始逐个指向下一个数据，定位慢。

P126页，栈：

先进后出，或称为后进先出；所有操作都在顶端进行。

操作实例见P152页习题7

P127页，队列：

先进先出。

插入在“队尾”进行，删除在“队头”进行。

【数据管理】

名词：

数据库DB，具有特定结构的数据的集合；

数据库管理系统ＤＢＭＳ，常见软件access等

数据库系统DBS，例如图书管理系统，包括DB\DBMS\应用程序\管理员\用户

P140页，数据管理技术的三个阶段

P145页，常用的结构数据模型有层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。

P147页，关系数据库的5种基本操作。

第五章

P164页：

算法具有的５个重要特征：

有穷性、确定性、０个或多个输入、一个或多个输出、可行性。

P165－168页：

表达式1+2+3+……N的算法描述（自然语言、流程图、伪代码，掌握任意一种描述方法。

）

算法的复杂度分析

P169页：

常见的有时间复杂度、空间复杂度

P170页：

计算时间复杂度，大O标记法。

解题方法：

穷举法、迭代法、递推法、递归法、贪心法…

经典问题：

【TSP旅行商问题】

1.P158页：

穷举法求TSP问题

要点：

首先用自己的语言描述“穷举法”思想，要点明n个城市，会有（n-1）!

条组合路径；

然后结合实例，模仿P159页图5-4画出城市的所有路径组合图，并计算各条路径的距离。

最后总结，按某条路径距离最短，是最优解。

2.P180页：

贪心法求TSP问题

要点：

首先用自己的语言描述“贪心法”思想（不要写那些代码）；

然后结合实例，依次简要描述怎么选出第一个定点、第二个定点….直至回到初始城市定点。

最后总结顶点顺序，以及路径全长，并说明这是局部最优解。

例：

P173页表5-2给出物品的重量和价值，据此计算出单位价值

然后按上述表格，单位价值降序后，物品序号分别是5，4，2，1，3，6，7

放入5号物品，包里总重量是…，满足总重量不超100斤，所以可以放入，此时总价值是…，；

放入*号物品，包里总重量是…，超过100斤，则放弃….

最后总结：

直至把所有物品均遍历完，最终物品的放入顺序是…….，包里的总价值是….。

这是局部最优解。

【0-1背包问题】

1.P174页：

穷举法求解0-1背包问题

●算法思路的描述

●若有n件物品，则装入方案由2n-1种。

2.P178页：

贪心法求解0-1背包问题

●算法思路的描述（要点：

1.先求单位价值，画出表5-3；2.按单位价值降序排序，依次试探放入物品，若不超重，则放入，若超重，则放弃；3.总结依次放入哪些物品？

价值总和？

重量总和?

）不要写P179页的代码

●核心：

得到的是局部最优解。

【斐波那契数列】

1.P183页：

递推法

实例：

1、1、2、3、…、依次按照an=an-1+an-2计算an

2.P186页：

递归法

实例：

若要求an，先求an-1；….直至递推到a1和a2，再回溯到an

3.斐波那契数列的应用案例：

P185页，兔子繁殖问题

一年中每个月的兔子对数，要能画出表5-4

递归法的其它典型案例:

P186页：

求阶乘n!

P187页：

汉诺塔问题。

（P189页，若挪动n个金片，移动次数是2n-1）

【顺序查找】

●P196页：

顺序查找的过程为：

从查找表中的第一个记录（或最后一个记录）开始，逐个比较每条记录的关键字是否与给定的查找值相等，若某个记录的关键字和给定值相等，则查找成功，返回所在的序号或成功标记；反之，直到比较完最后一条（或第一条）记录，仍找不到与给定值相等的记录，则查找失败，返回查找失败标记。

●n个数的顺序查找的平均查找长度是（n+1）/2

【折半查找】

●对有序数列查找

●折半查找的思想：

若已知n个元素升序排列，折半查找算法的基本思想是将n个元素分成个数大致相同的两半，取a[n/2]与key进行比较，如果keya[n/2]，则只需要在数组a的右半部继续查找key；直至key=a[n/2]，则查找结束，或者所有元素均遍历过，查找结束，返回没有查找到。

●折半查找的平均查找长度是log2（n+1）-1

●要求，给出关键字和顺序表，能知道需要查找多少次。

例如在顺序表{10,20,30,40,50}中，折半法查找25需要查找几次？

【冒泡排序】

实例：

写出某实例的冒泡法排序的中间过程，假设是升序

第一轮：

第2轮：

第3轮：

第4轮：

第5轮：

第6轮：

记得几个要点：

1）依次两两相邻元素比较

2）每一轮排出最后一个数，若升序就是排出最大值，若降序就是最小值

3）若有n个数排序，则需要排n-1轮

4）有的轮，数据顺序是对的，没有发生数据变化，但不能不写，比如第4、5、6轮，数据都没变。

【选择法排序】

实例：

写出某实例的选择法排序的中间过程，假设是升序

第一轮：

第2轮：

第3轮：

第4轮：

第5轮：

第6轮：

记得几个要点：

1）每次从待选数里选出最小值（升序）与这一轮最前面的数值交换

2）每一轮排出第一个数，若升序就是排出最小值，若降序就是最大值

3）若有n个数排序，则需要排n-1轮

4）有的轮，数据顺序是对的，没有发生数据变化，但不能不写。

P205页：

从发展历程来看，程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言。

●机器语言是由二进制０、１代码表示的，计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合；

●汇编语言是一种用助记符表示的、面向机器的计算机语言；

●高级语言独立于具体的机器系统，其最大的优点是形式上接近于算术语言和自然语言，概念上接近于人们通常使用的概念。

如ＦＯＲＴＲＡＮ、Ｐａｓｃａｌ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、ＰＨＰ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ、Ｍａｔｌａｂ等。

●低级语言：

机器语言和汇编语言

●机器语言可以由计算机直接识别；汇编语言需要经过汇编；高级语言需要经过编译或解释。

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