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大学计算机知识点整理
1.什么是数据编码?
在计算机中为什么要进行数据编码?
①数据编码是将数据编制成特定的数据进制的符号,②从而实现数据的存储和操作。
2.不同进制间的转换:
①二进制数转换为十进制数:
从最后一位开始算,依次列为第0、1、2...位
第n位的数(0或1)乘以2的n次方
得到的结果相加就是答案
例如:
01101011.转十进制:
第0位:
1乘2的0次方=1
第1位1乘2的1次方=2
第2位0乘2的2次方=0
第3位1乘2的3次方=8
第4位0乘2的4次方=0
第5位1乘2的5次方=32
第6位1乘2的6次方=64
第7位0乘2的7次方=0
然后:
1+2+0+8+0+32+64+0=107.
二进制01101011=十进制107
②十进制转换为二进制数:
整数:
60/2=30......0
30/2=15........0
15/2=7..........1
7/2=3..............1
3/2=1............1
1/2=0.............1
/是除的意思,等号后面第一列为商,第二列为余数
余数的倒序即为结果111100
小数:
例如:
将十进制的0.715转换成二进制:
0.175×2=1.430取整数部分1
0.43×2=0.86取整数部分0
0.86×2=1.72取整数部分1
0.72×2=1.44取整数部分1
0.44×2=0.88取整数部分0
对于得到的个位数字,按正序排列就是所对应的二进制数0.715D=0.10110B
(关于算到第几个数的问题,都教授说,题目会明确给出)
对于十进制转换为八进制,十六进制的方法,与上述转换为二进制的方法相同。
③二进制转换为八进制、十六进制:
二进制转八进制:
从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每三位二进制为一组用一位八进制的数字来表示,不足三位的用0补足,就是一个相应八进制数的表示。
如:
010110.001100B=26.14Q八进制转二进制反之则可。
二进制转十六进制:
从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每四位二进制为一组用一位十六进制的数字来表示,不足四位的用0补足,就是一个相应十六进制数的表示。
如:
00100110.00010100B=26.14H十六进制转二进制反之则可。
3.关于汉字有哪些编码?
以及各种编码的含义、功能?
编码名称
含义
功能
国标码
为了解决中文编码问题,中国国家标准总局1980年发布了《信息交换用汉字编码字符集》,并于1981年5月1日开始实施,标准号为GB2312-1980
鬼才知道这里是什么功能。
汉字机内码
计算机内部存储,处理加工和传输汉字时所用的由0和1符号组成的代码
用二个字节,最高位为1,用它来表示一个汉字
汉字输入码
对于任何一种汉字输入法,都有一套对汉字的编码,称为汉字输入码。
实现汉字的快速输入
汉字字形码
又称汉字字模,是指一个汉字供显示器和打印机输出的字形点阵代码。
供显示器和打印机输出,字形美观,可以任意放大、缩小和变换。
3.关于CPU,回答下列问题
(1)CPU由哪些部分组成?
并简述各部分功能。
CPU由运算器、控制器、寄存器、及实现他们之间联系的数据、控制和状态的总线构成。
①运算器(算数逻辑部件):
中央处理器的执行单元,可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。
②控制器:
主要负责指令译码,并且发出每条指令所要执行操作的控制信号,启动算数逻辑部件完成运算。
③寄存器:
包括通用寄存器(保存指令执行过程中临时存放的寄存操作数和中间或最终的操作结果,是中央处理器的重要组成部分)、专用寄存器和控制寄存器等。
(2)CPU如何执行程序:
①提取:
从存储器或高速缓冲存储器中检索指令,放入指令寄存器,由程序计数器指定存储器的位置。
②解码:
CPU根据存储器提取到的指令字,解析为操作码和操作数,从而进行相应的运算。
③执行:
根据解码结果激活相应的算数逻辑部件实施运算
④写回:
将执行阶段的结果写进CPU内部的寄存器,以供快速存取指令
(3)CPU发展受哪些因素影响?
①半导体制造工艺的不断提高
②计算机体系结构的发展
(4)什么是多核心CPU?
多CPU和多核CPU有什么不同?
多核心CPU:
多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎
多CPU和多核CPU的不同:
多核是指在一个处理器芯片上有很多个处理器核心,它们之间通过CPU内部总线通信。
多处理器只是多个独立的CPU工作在一个系统上,其间通过主板上的系统总线通信。
(5)什么是在主频?
运算速度?
主频:
又称时钟频率,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。
运算速度:
每秒钟所能执行的指令条数。
4.关于存储器,回答下列问题:
(1)什么是内存储器?
什么是外存储器?
内存:
主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序。
通常由半导体存储器组成,关闭电源或断电,数据会丢失。
外存:
在计算机系统中,外存储器是指出计算机内存及CPU缓存意外的的存储器,一般断电后仍能保存数据。
(2)根据存储介质的不同,存储器有哪些类型?
半导体存储器:
用半导体器件组成的存储器。
磁表面存储器:
用磁性材料做成的存储器。
(3)磁存储和光盘存储的基本原理是什么?
磁存储:
利用磁性材料磁极的取向记录数据。
光盘存储:
利用刻录在反射层上的凹坑记录信息。
(4)在硬盘中,什么是磁道、扇区?
扇区:
硬盘的内部是金属盘片,将圆形的盘片划分成若干个扇形区域,这就是扇区。
磁道:
以盘片中心为圆心,把盘片分成若干个同心圆,那每一个划分圆的“线条”,就称为磁道。
(5)什么是硬盘分区和格式化?
在Windows计算机中如何进行磁盘的格式化?
硬盘分区:
是对硬盘的一种格式化,然后才能使用硬盘保存各种信息。
格式化:
指对磁盘或磁盘中的分区进行初始化的一种操作,这种操作通常会导致现有的磁盘或分区中所有的文件被清除。
5.关于计算机软件,回答下列问题:
(1)什么是系统软件?
什么是应用软件?
它们有何区别?
系统软件:
指控制和协调计算机及外围设备,支持应用软件开发和运行的程序,通常直接对计算机硬件指令系统编程。
应用软件:
从本质上讲,是一组指令的集合。
针对某一种或者某一类具体的应用而设计的软件。
应用软件通常使用高级语言编程,无需直接控制计算机硬件,所有的硬件操作都是通过操作系统间接完成的。
(2)应用软件是如何执行的?
应用软件通过操作系统来控制计算机运行。
应用软件是一组指令的集合,这些指令对应了计算机CPU的指令系统。
程序运行时,操作系统将可执行的程序调入内存,依次送入CPU,逐条执行程序中的指令。
(3)程序和进程有何不同?
进程是程序的执行过程,当操作系统将一个可执行程序调入内存,开始执行程序指令时,即启动一个进程。
一个程序的执行对应一个进程。
程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时,它才能成为一个活动的实体,称其为进程。
6.什么是操作系统?
简述操作系统的功能。
概念:
操作系统是安装在计算机硬件上的第一层系统软件,负责整个计算机资源的管理,包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、任务管理。
同时,操作系统还在用户和计算机之间提供一种交互界面或操作接口。
功能:
任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
7.什么是机器字长和操作系统的位长?
它们各有什么作用?
在一台64位的计算机上,只能安装64位的操作系统吗?
为什么?
机器字长:
计算机能直接处理的二进制数据的位数,它决定了计算机的运算精度
操作系统位长:
同样,操作系统也有位长的概念,人们常讲的32位操作系统和64位操作系统就是这样的意思。
操作系统的位长必须和计算机的字长一样,例如:
64位的计算机上只能安装64位的操作系统。
如果操作系统的位长小于机器字长,可能造成部分物理内存是不可用的。
8.计算机的启动过程是计算机硬件和操作系统联合完成的,回答下列问题:
(1)在计算机主板上,BIOS芯片起什么作用?
它是一块EPROM或EEPROM芯片,里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序。
(2)计算机主板中的CMOS是什么?
有什么作用?
CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片,用来保存当前系统的硬件配置,其内容可通过设置程序进行读写。
即使系统断电,参数也不会丢失。
(3)什么是硬盘分区?
什么是主分区和逻辑分区?
硬盘分区:
实质上是对硬盘的一种格式化,然后才能使用硬盘保存各种信息。
一个硬盘可以有1到3个主分区和1个扩展分区,也可以只有主分区而没有扩展分区,但主分区必须至少有1个,扩展分区则最多只有1个,且主分区+扩展分区总共不能超过4个。
逻辑分区可以有若干个。
分出主分区后,其余的部分可以分成扩展分区,一般是剩下的部分全部分成扩展分区,也可以不全分,剩下的部分就浪费了。
扩展分区不能直接使用,必须分成若干逻辑分区。
所有的逻辑分区都是扩展分区的一部分。
(4)加载操作系统是什么意思?
根据主引导记录中的分区表信息,在四个主分区里只有一个是激活的,计算机将读取激活分区的第一个扇区,叫做卷引导记录,卷引导记录的作用是高速计算机操作系统所在分区的位置。
然后,计算机就会加载操作系统。
当确定了要启动的操作系统及其存储位置后,操作系统的内核代码首先被载入内存。
内核加载成功后,运行第一个程序,然后再加载系统的各个模块。
第三章
1.问题求解的思维过程
问题求解是人们为寻求问题答案,根据知识和经验、条件、约束而进行的一系列思维活动。
①问题分析
问题分析就是对问题给出的条件、目标和任务进行研究,明确问题的基本含义。
对问题涉及的方方面面进行分析,消除对问题的疑问,做到对问题有一个非常清晰明确的定义。
常借助与数学、逻辑学等方法。
②提出假设
通常以提出假设的形式来确定解决问题的方法和途径。
假设的提出需要一定的条件,它建立在问题分析、人的知识和经验之上,是人类思维的一般方法。
③检验假设
分为实验检验和理论检验。
对问题给定相应的数据,检查假设的结果是否正确,从而判断假设的真伪。
2.问题的形式化表示
所有的问题都包含两个基本要素,即现实和目标。
求解问题就是要找出一种从现实到目标的行动序列。
因此,将问题写成一个二元组,问题的解用一组结果的集合或一个行动序列的集合来表示。
问题={现实,目标}
解题=目标-现实={A1,A2,…,An}
现实指已经具备的条件基础,目标是对预期结果的一种描述
3.问题归约表示
问题归约就是对问题进行归纳和简化,把一个复杂问题转换为相对简单的问题。
包括一下三个要素:
①目标:
即问题的初始描述。
②算子集:
用来将给定问题变换为若干子问题的操作。
③基本问题集:
已有解或其解十分明显可以直接描述的问题。
4.数学模型(这里我们老师没有画重点——三)
⑴数学模型,即对实际问题的数学抽象,就是用数学符号、数学式子、程序、框图等对实际问题本质属性的刻画,用以描述客观事物的特征、内在联系及发展和运动规律。
⑵数学建模:
即将应用知识从实际问题进行抽象、提炼出数学模型的过程
5.算法
⑴算法的定义
算法是指问题求解的方法及求解过程的描述,是一个经过精心设计、用以解决一类特定问题的计算序列。
⑵算法的特征
①确定性:
算法中的每一条指令必须有确定的含义,不能产生二义性。
②可行性:
算法描述的步骤在计算机上是可行的。
③有穷性:
一个算法必须在执行有穷步后结束,每一步必须在有穷的时间内完成。
④输入:
一个算法可以有零个或多个输入,这取决于算法要实现的功能。
⑤输出:
一个算法执行过程中或结束后要有输出结果,或者产生相应的动作指令。
⑶流程图
流程图是一种由图框和流程线组成的图形,图框表示各种类型的操作,图框中的文字和符号表示操作的内容,流程线表示操作的先后次序。
⑷各图形符号含义如下:
①起止框:
圆角矩形,表示算法的开始和结束。
②输入输出框:
平行四边形,表示算法的输入和输出。
③判断框:
菱形框,表示条件选择,有一个入口,两个或多个出口,控制算法的不同执行流程。
④处理框:
方框,表示具体处理操作,如计算、赋值等,对应具体的业务逻辑。
⑤流程线:
带方向箭头的图线,表示算法的执行顺序。
⑥连接点:
圆圈,成对出现,同一对连接点标注相同的数字和文字,用于连接画在不同位置的流程线,以避免流程线的交叉,使流程图更清晰。
⑦注释框:
书写注释。
6.算法分析
算法分析是对算法进行正确性、时间复杂性和空间复杂性的分析,从而评价算法的优劣,或估计算法实现后的运行效果。
1间复杂性分析
算法的时间复杂性分析是指根据该算法编写的程序在运行过程中,从开始到结束所需要的时间。
时间复杂度:
时间复杂度是一个函数,它定量描述了该算法的运行时间。
这是一个关于代表算法输入值的字符串的长度的函数。
㈡P问题与NP问题
⑴如果问题求解算法的时间复杂度是该问题实例规模n的多项式函数,则这种可以在多项式时间内解决的问题属于P(多项式)类问题,通俗地称所有复杂度为多项式时间的问题为易解问题。
⑵非以上情况的则成为NP(非确定性多项式)问题。
以多项式时间解决为衡量标准,分为以下三种:
①NP问题:
这个可以验证“猜算”的答案正确与否的算法,假如可以在多项式时间内计算出来,就叫做非确定性多项式问题,即NP问题。
②NP完全问题:
如果这个问题的所有可能答案都可以在多项式时间内进行正确与否的验算,就叫做非确定性多项式完全问题,即NP完全问题。
③NP难度问题:
若计算的时间随问题的复杂程度成指数的增长,问题很快便变得不可计算了,即NP难度问题。
㈢空间复杂性
算法的空间复杂度是指算法运行中对存储空间的需求,记作
S(n)=O(f(n))
其中,n表示问题的规模。
而空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
7.算法分类
算法
基本原理
穷举法
又称暴力算法。
即列举出问题解空间的所有可能的情况,并逐个测试,从而找出符合问题条件的解。
递推法
是一种根据递推关系进行问题求解的方法。
基本思想是把一个复杂庞大的计算过程转化为简单过程的多次重复。
递归法
把一个复杂的问题递推为简单的易解问题,然后再一步步返回,从而得到原问题的解。
回溯法
即这种“试探-失败返回-再试探”的问题求解方法。
迭代法
又称碾转法。
是一种不断用变量的旧值递推新值的过程。
分治法
基本思想是把一个复杂的问题分成若干个相对独立而规模较小的子问题,然后通过逐个解决这些较小的子问题而得到原问题的解。
贪心法
基本思想是从当前情况出发根据某个优化目标做最优选择,而不考虑各种可能的整体情况,从而避免了为找最优解要穷尽所有可能的问题求解方法。
动态规划法
基本思想是将原问题分解为若干个子问题,求解每个子问题,从这些子问题的解得到原问题的解。
蒙特卡罗方法
基本思想是当所求解问题是某种随机事件出现的概率,或者是某个随机变量的期望值时,通过某种实验的方法,以这种事件出现的频率估计这一随机事件的概率,或者得到这个随机变量的某些数字特征,并将其作为问题的解。
蚁群算法
是一种用来在图中寻找优化路径的几率型算法,也是一种模拟进化算法。
8.搜索引擎的概念及其分类
(1)搜索引擎:
是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集网页、图片、FTP文件等各类信息,在对信息进行组织和处理后,为用户提供检索服务的系统。
(2)搜索引擎的分类
全文搜索引擎
通过Spider程序,从网络中的各种链接自动获取大量网页信息内容,并按一定的规则分析整理,保存到其索引数据库中。
如Google、XX。
分类目录
也称为分类检索、目录索引等。
主要通过搜集和整理因特网的资源,根据搜索到网页的内容,将其网址分配到相关分类主题目录的不同层次的类目之下,形成像图书馆目录一样的分类树形结构索引
元搜索引擎
接受用户查询请求后,同时在多个搜索引擎上搜索,并将结果返回给用户的搜索引擎。
垂直搜索引擎
专注于特定的搜索领域和搜索需求(如:
机票搜索、旅游搜索),在其特定的搜索领域有更好的用户体验。
集合式搜索引擎
类似元搜索引擎,区别在于他并非同时调用多个收索引擎进行搜索,而是由用户从提供的若干搜索引擎中选择。
门户搜索引擎
自身没有分类目录也没有网络数据库,其搜索结果完全来自其他搜索引擎的一类搜索
(3)全文搜索引擎工作原理
爬行→预处理→排名
第五章
1.函数调用的一般过程
(1)参数传递,在进入函数前根据函数定义,首先为函数的形式参数分配临时内存空间。
然后,对于韩书中的每一个形式参数,分别将对应的实际参数的指或地址付给形式参数。
(2)申请局部变量,参数传递完成后,进入函数内部,如果函数包含局部变量声明,则为每一个局部变量分配临时内存空间。
(3)执行函数语句部分,当为函数的局部变量分配空间结束后,接下来开始执行函数的语句部分。
(4)当函数的语句部分之行结束后,释放进入函数时所申请的所有临时变量空间。
(5)函数执行结束,返回函数调用语句的下面一条语句,继续执行下面的语句。
2.浏览器/服务器(B/S)计算模式
是一种基于Web的系统计算,是一种三层架构“瘦”客户及服务器计算模式
第一层为客户端表示层
第二层位应用服务器
第三层是数据中心层,安装数据库服务器,负责整个应用中的数据存储、查询和更新等操作。
基本流程:
B/S与C/S结构相比有以下优点:
第六章
计算机网络的基本功能
(1)计算机网络通信
(2)资源共享
①硬件共享
②软件共享
③数据共享
(3)网络基础设施
1.什么是OSI参考模型?
简述数据封装的基本过程。
OSI模型是对计算机网络的抽象,将计算机网络中的通讯问题划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层7层。
数据封装的基本过程:
在OSI参考模型中,信源方从应用程序产生数据(第七层、第六层和第五层),经过传输层的协议将上层数据分割成数据段;数据段到达网络层后,网络层协议在数据段上封装上逻辑地址(如IP地址)变成数据包,逻辑地址用于网络寻址;然后传给数据链路层,数据链路层将物理地址添加到数据包中形成数据帧,数据帧在网络中传输,计算机根据数据帧的MAC地址决定是否接收数据。
数据解封装:
当数据被接收后,在信宿端信息从1层到7层经过一个和数据封装相反的过程
2.什么是网络协议?
①网络协议是一种特定的数据格式。
每一种网络协议都定义了特定的数据格式,定义了协议的字段、字段长度及其含义,这样就使得协议或程序能够理解数据。
②网络协议是运行在各种网络设备上的程序或协议组件。
协议是一种特定的数据格式,它负责把用户数据封装成特定的格式。
可见,协议是以程序的方式在计算机或网络设备上运行的,两个通信的程序必须支持同样的网络协议才能通信。
3.什么是客户/服务器(C/S)模式?
客户/服务器模式是一种典型的两层计算模式。
它将应用一分为二,前端是客户机程序,几乎所有的应用逻辑都在客户端进行,客户机完成与用户的交互任务,具有强壮的数据操纵和事务处理能力;后端是服务器程序,一般负责数据管理,提供数据库的查询和管理、大规模的计算等服务。
客户机程序和服务器程序通过特定的网络协议进行通信。
4.关于WorldWideWeb,回答下列问题。
1么是万维网?
互联网?
可以将万维网看作是Internet中所有的Web服务器构成的网络,一个Web服务器通过网页中的超链接可以指向其他的Web服务器,那些Web服务器又可以指向更多的Web服务器,这样一个全球性的由Web服务器组成的万维网就形成了。
在万维网中,Web服务器和Web浏览器之间采用HTTP应用层协议进行通信。
互联网是覆盖全球的计算机网络,它不同于一般的局域网和广域网有明确的所属,任何部门、组织或个人都可以将自己的网络或计算机连接到互联网成为互联网的一部分。
②什么是Web服务器?
Web的工作原理?
所谓Web服务器,就是将本地的信息用超级文本组织,向用户提供在Internet上进行信息浏览服务的计算机。
Web工作原理:
③写出URL的一般形式,并说明各个部分的含义。
资源类型:
//网址[:
端口号][/[文件路径/文件名]][?
参数名=参数值&参数名=参数值...]
服务类型,对应TCP/IP的应用层协议,表明要连接的服务器类型,例如:
HTTP,FTP等。
网址,即服务器的域名或IP地址,网址确定了互联网中唯一的一台计算机。
端口号,对应一个特定的服务,默认端口号何以省略,例如:
Web服务器的默认端口为80,FTP服务器的默认端口为21等。
文件路径,为网页相对于主目录的相对路径,网站后面的第一个“/”代表站点的根目录,根目录后面的文件路径可以省略。
文件名,是用户浏览器指定的要下载的网页文件,如果未指定文件名,则代表要下载网站首页文件,首页文件在Web站点属性中设置,并存储在Web站点根目录中。
参数表,在访问一个网页文件时,特别是带有脚本的网页,有时候需要将一些参数传给网页中的脚本程序,这些要传递的参数在文件名后面的“?
”后面以参数名/参数值对的形式列出,不同的参数名/参数值对之间用“&”分开。
5.什么是计算机应用的浏览器/服务器(B/S)模式?
简要说明其工作过程。
和C/S模式相比,B/S计算机应用模式有何优点?
B/S模式中,客户程序都可以网页的形式存储到Web服务器上,对其进行集中式管理,更便于系统的升级的维护;同时,Web浏览器和Web服务器通过HTTP通信,用户只要能连接到互联网,就可以访问Web服务器。
B/S模式的工作过程:
在浏览器地址栏中,用户输入要访问的网页网址URL(http:
//网址/路径/文件名.扩展名),向Web服务器提出HTTP请求;Web服务器根据URL中指定的网址、路径和网页文件,调出相应的HTML、XML文档或JPS、ASP文件,根据文档的类型,Web服务器决定是否执行文档中的脚本程序,还是直接将网页文件传送到客户端。
B/S模式的优点:
①客户端无需安装,有Web浏览器即可。
②B/S架构可以直接放在广域网上,通过一定的权限控制实现多客户访问的目的,交互性较强。
③BS架构无需升级多个客户端,升级服务器即可。
6.关于互联网的域名服务,回答下列问题。
①什么是域名和域名解析?
域名是用于标识和定位Internet上一台计算机的具有层次结构的计算机命名方式,对应计算机的IP地址,更便于理解和记忆。
在计算机通信中,域名必须转换为IP地址。
因此,互联网中提供了域名解析服务,其基本功能是为用户提供从DNS域名到IP地址的解析翻译工作。
②域名解析采用C/S模式工作,什么是DNS客户?
DNS采用客户/服务器模式工作,其客户就是通过域名访问互联网的程序,如Web浏览器等等。
③什么是本地域名解析?
为什么使用DNS缓存?
在Windows计算机中,在系统\WINNT\system32\drivers\ect文件夹中包含一个hosts文本文件(无扩展名),该文件保存计算机域名到IP地址的对应关系默认情况下,只有一条记录:
localhost127.0.0.1,即将本机地址127.0.0.1给定一个域名localhost,这就是为什么在配置Web服务器中经常使用localhost域名来访问和调试服务器的原因。
利用hosts文件所做的DNS解析又称为本地域名解析。
用户在上网过程中,可以随时进行DNS域名解析,结果会自动存储到本地计算机的一个缓存文件中,这就是DNS缓存。
利用DNS缓存技术避免了每次利用域名时的
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