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《计算机科学技术导论》电子教案计算机科学技术导论
电子教案
一、教学目标
1、熟练掌握计算机科学和技术的基本概念;
2、深入了解计算机系统的基本结构;
3、熟悉计算机系统中的硬件部分和软件;
4、深入了解计算机网络的基本原理和结构;
5、掌握计算机新技术的发展方向。
二、教学内容
1、计算机科学技术导论
（1）计算机系统及其基础知识：计算机系统的组成、计算机的处理能力；
（2）计算机硬件部分：中央处理器、存储器、输入输出设备；
（3）计算机软件部分：操作系统、语言程序设计；
（4）计算机网络：网络构架、Internet的结构；
（5）计算机新技术：移动计算机、机器学习、物联网等新技术。
三、教学方法
1、采用任务型教学，让学生在认知、技能、能力和情感等方面得到有效的升华和发展；
2、注重实践操作，将理论理解与技术操作有机结合起来；
3、采用小组合作的方式，关注学生的自主学习能力和协作能力的培养；
4、鼓励学生利用网络资源上发现问题、解决问题，来提高网络应用技能。
四、教学安排
第一周：计算机系统及其基本结构
第二周：计算机硬件部分
第三周：计算机软件部分
第四周：计算机网络。
计算机基础知识教学教案设计（优秀5篇）计算机教案1学生甲：媒体指的是能够传递信息的物体。
过去，媒体传递信息的功能比较单一。
例如电话之能够传递声音，电报只能传递文字信息。
当今人们希望有一种具有“十八般武艺”的设备，能够传递多种信息。
这样的设备被称之为多媒体。
学生乙：作者运用中国的“媒人”的作用来举例说明了什么叫媒体，形象生动，通俗易懂。
教师追问：在你的家庭中有哪些多媒体呢？学生丁：可以看电视、听广播、打电话、发传真……还可以上网……现在还有许多的多媒体家庭中还没有，但是我相信在不久的将来一定会有的。
思考题四学生甲：作者通过人体各种器官与大脑的关系的阐述，说明了电脑与多媒体的关系正如人的大脑与各器官的关系一样。
学生乙：作者在这里运用了比喻的。
说明方法。
把电脑比成了“司令部”，说明了电脑与多媒体的关系，使我们了解了电脑的重要作用。
思考题五学生甲：电子计算机发展的速度相当快，差不多每十年就产生一代新的电子计算机。
计算机的发展会越来越神。
学生乙：具有多功能的电脑的用途非常广泛。
作者运用了列举的方法，使我们更加清楚地了解了电脑的重要作用。
学生丁：多媒体电脑功能巨大。
作者运用了一句谚语概括地说明“秀才不出门，尽知天下事”。
这句话告诉我们只要拥有一台多媒体电脑，不用走出家门，就能够了解天下发生的一切事情。
5、再次朗读课文，体会文章的内容。
二、思维拓展练习1、同学们，通过刚才的学习，我们对计算机发展的进程有了一定的认识与了解。
那么，随着科学技术的不断发展，社会的不断进步，计算机能够神到什么程度呢？请你展开大胆的想象，设计出新型的电脑。
把自己的设计方案及草图画在纸上。
2、朗读课文。
汇报交流。
附：板书设计电子计算机与多媒体教案点评：随着科学技术的飞速发展，电脑的功能越来越多了。
拥有电脑的家庭也越来越多了，电脑对学生来讲并不陌生。
通过认真阅读课文和交流，学生能比较轻松地了解课文中向我们介绍的有关计算机的知识。
教师在第二课时用了较充裕的时间安排学生之间互相介绍自己用计算机操作方面的知识演示给大家，并展示了自己使用电脑制作的作品，这样做，激发了学生学习使用计算机的欲望，使计算机真正为我们服务。
计算机基础电子教案第一章：计算机概述1.1 计算机的发展史介绍计算机的发展阶段：电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、超大规模集成电路时代。
讲解我国计算机发展的重要时刻和成就。
1.2 计算机的硬件系统讲解计算机硬件的基本组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备。
介绍常见的硬件设备及其功能。
1.3 计算机的软件系统讲解计算机软件的分类：系统软件、应用软件。
介绍常见的操作系统和应用软件。
第二章：操作系统及其应用2.1 操作系统的概念与功能讲解操作系统的定义、作用和功能。
介绍操作系统的发展历程。
2.2 常用操作系统简介讲解Windows、Linux、macOS等操作系统的特点和应用场景。
介绍如何选择合适的操作系统。
2.3 操作系统的基本操作讲解操作系统的启动、关闭、桌面环境、文件管理等功能。
介绍操作系统的设置和优化方法。
第三章：计算机网络基础3.1 计算机网络的概述讲解计算机网络的定义、作用和发展历程。
介绍计算机网络的类型和拓扑结构。
3.2 网络协议与网络设备讲解TCP/IP协议、协议等网络协议的作用。
介绍路由器、交换机、网卡等网络设备的功能和作用。
3.3 网络连接与互联网应用讲解如何连接互联网：拨号上网、宽带上网、光纤上网等。
介绍互联网的基本应用：浏览网页、发送电子邮件、文件等。
第四章：文字处理软件4.1 文字处理软件的基本操作讲解文字处理软件（如Word）的界面布局、工具栏功能。
介绍文本的输入、编辑、格式设置等基本操作。
4.2 排版与打印讲解文字的排版技巧：字体、字号、段落、页边距等。
介绍打印设置与打印预览。
4.3 表格与图片处理讲解如何在文字处理软件中插入表格、编辑表格。
介绍插入图片、调整图片大小、格式等操作。
第五章：电子表格软件5.1 电子表格软件的基本操作讲解电子表格软件（如Excel）的界面布局、工作表创建与编辑。
介绍单元格的选定、数据输入、公式计算等基本操作。
5.2 数据排序与筛选讲解数据排序、筛选的方法与技巧。
计算机科学技术导论电子教案第一章：计算机科学技术概述1.1 计算机科学技术的发展史介绍计算机科学技术的起源和发展历程讲解计算机的发展阶段和重要事件1.2 计算机科学技术的现状与未来探讨计算机科学技术在各领域的应用分析计算机科学技术的发展趋势和未来挑战第二章：计算机硬件2.1 计算机硬件的基本组成介绍计算机硬件的主要组成部分，如中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等讲解硬件组件的工作原理和相互关系2.2 计算机性能指标和评估介绍计算机性能指标，如处理器速度、内存容量、数据传输速率等讲解计算机性能评估方法和基准测试第三章：计算机软件3.1 计算机软件的分类与作用介绍计算机软件的分类，如系统软件、应用软件、编程语言等讲解各类软件的功能和重要性3.2 软件开发过程和方法介绍软件开发的基本过程，如需求分析、设计、编码、测试等讲解软件开发方法和最佳实践第四章：计算机网络4.1 计算机网络的基本概念介绍计算机网络的定义、功能和类型讲解网络拓扑结构和网络协议4.2 互联网的基本原理与应用介绍互联网的起源、发展和服务讲解互联网的工作原理和常用应用层协议第五章：与机器学习5.1 的基本概念与发展历程介绍的定义、目标和方法讲解的发展历程和里程碑事件5.2 机器学习与深度学习介绍机器学习的定义、类型和算法讲解深度学习的基本原理和应用领域第六章：数据结构与算法6.1 数据结构的基本概念介绍数据结构的概念、类型和作用讲解线性结构（如数组、链表、栈、队列等）和非线性结构（如树、图等）6.2 算法设计与分析介绍算法设计的基本方法和策略，如递归、分治、贪心等讲解算法分析的评价指标，如时间复杂度、空间复杂度等第七章：操作系统7.1 操作系统的概述与功能介绍操作系统的定义、目标和工作原理讲解操作系统的主要功能，如进程管理、内存管理、文件系统等7.2 常见的操作系统简介介绍Windows、Linux、macOS等常见操作系统的特点和应用场景分析不同操作系统之间的差异和优缺点第八章：数据库系统8.1 数据库系统的基本概念介绍数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念讲解数据库的三级模式结构，即模式、外模式和内模式8.2 数据库的创建与操作介绍数据库的创建、更新和删除操作讲解SQL（结构化查询语言）的基本语法和常用命令第九章：编译原理9.1 编译器的基本概念与作用介绍编译器的定义、目标和编译过程讲解编译器的类型，如编译型和解释型9.2 编译器的构造与实现介绍编译器的各个阶段，如词法分析、语法分析、中间代码等讲解编译器实现的技术和工具，如LLVM、ANTLR等第十章：计算机伦理与法律10.1 计算机伦理的基本原则与问题介绍计算机伦理的概念、原则和重要性讲解计算机伦理面临的问题，如隐私权、知识产权、网络安全等10.2 计算机法律与法规介绍计算机法律、法规和标准，如《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》、《中华人民共和国网络安全法》等分析计算机法律纠纷案例和解决途径重点和难点解析重点环节一：计算机科学技术的发展史计算机科学技术的起源和发展历程是理解现代计算机系统的关键。
大学计算机基础(科学版)电子教案第一章：计算机概述1.1 计算机的发展史1.2 计算机的分类与特点1.3 计算机硬件系统1.4 计算机软件系统第二章：操作系统2.1 操作系统概述2.2 Windows操作系统2.3 Linux操作系统2.4 操作系统的基本操作第三章：计算机网络3.1 计算机网络概述3.2 网络协议与网络结构3.3 Internet的基本应用3.4 网络安全与防护第四章：程序设计基础4.1 程序设计概述4.2 算法与数据结构4.3 常见编程语言及其特点4.4 编程实践第五章：数据库系统5.1 数据库概述5.2 关系型数据库5.3 SQL语言5.4 数据库应用实例第六章：计算机组成原理6.1 计算机体系结构6.2 中央处理器（CPU）6.3 存储器层次结构6.4 输入输出系统第七章：计算机图形学7.1 计算机图形学概述7.2 图形表示与变换7.3 图形绘制算法7.4 计算机动画与虚拟现实第八章：算法设计与分析8.1 算法概述8.2 算法设计方法8.3 算法分析与评价8.4 常用算法及其实现第九章：软件工程9.1 软件工程概述9.2 软件开发过程与管理9.3 软件设计与测试9.4 软件项目管理第十章：计算机应用领域10.1 计算机在科学研究中的应用10.2 计算机在工程设计中的应用10.3 计算机在医学领域的应用10.4 计算机在教育与娱乐领域的应用第十一章：计算机编程语言11.1 编程语言概述11.2 高级编程语言的特点与分类11.3 面向对象编程11.4 编程语言的选择与使用第十二章：软件工具与开发环境12.1 软件工具的分类与作用12.2 集成开发环境（IDE）12.3 版本控制系统12.4 软件开发辅助工具的使用第十三章：数据库管理系统13.1 数据库管理系统概述13.2 关系型数据库的创建与管理13.3 数据库查询语言SQL13.4 数据库设计与管理第十四章：大数据与数据挖掘14.1 大数据概述14.2 数据挖掘技术14.3 常用大数据处理工具与技术14.4 大数据应用案例分析第十五章：网络安全与信息安全15.1 网络安全概述15.2 计算机病毒与恶意软件15.3 数据加密与安全协议15.4 信息安全策略与实践重点和难点解析本教案涵盖了计算机科学的基础知识，重点和难点如下：第一章至第五章主要介绍了计算机的基本概念、操作系统、计算机网络、程序设计基础和数据库系统。
计算机基础电子教案第一章：计算机概述教学目标：1. 了解计算机的发展历程。
2. 掌握计算机的基本组成原理。
3. 熟悉计算机的主要应用领域。
教学内容：1. 计算机的发展历程。
2. 计算机的硬件和软件组成。
3. 计算机的工作原理。
4. 计算机的应用领域。
教学活动：1. 讲解计算机的发展历程。
2. 通过实物或图片展示计算机的硬件组成。
3. 讲解计算机的工作原理。
4. 介绍计算机的应用领域。
练习与作业：1. 了解计算机的发展历程，并简述其发展过程。
2. 描述计算机的硬件组成。
3. 列举计算机的应用领域，并说明其应用。
第二章：操作系统的使用教学目标：1. 掌握操作系统的功能和作用。
2. 熟悉常用的操作系统。
3. 学会操作系统的基本操作。
教学内容：1. 操作系统的概念和功能。
2. 常用的操作系统。
3. 操作系统的基本操作。
教学活动：1. 讲解操作系统的概念和功能。
2. 介绍常用的操作系统。
3. 演示操作系统的基本操作。
练习与作业：1. 简述操作系统的概念和功能。
2. 列举常用的操作系统。
3. 练习操作系统的基本操作。
第三章：计算机网络基础教学目标：1. 了解计算机网络的概念和组成。
2. 掌握计算机网络的通信协议。
3. 熟悉计算机网络的应用。
教学内容：1. 计算机网络的概念和组成。
2. 计算机网络的通信协议。
3. 计算机网络的应用。
教学活动：1. 讲解计算机网络的概念和组成。
2. 介绍计算机网络的通信协议。
3. 演示计算机网络的应用。
练习与作业：1. 简述计算机网络的概念和组成。
2. 描述计算机网络的通信协议。
3. 列举计算机网络的应用。
第四章：文字处理软件的使用教学目标：1. 掌握文字处理软件的基本功能。
2. 学会使用文字处理软件进行文档编辑。
3. 熟悉文字处理软件的排版技巧。
教学内容：1. 文字处理软件的基本功能。
2. 文字处理软件的文档编辑。
3. 文字处理软件的排版技巧。
教学活动：1. 讲解文字处理软件的基本功能。
大学计算机基础科学版电子教案第一章：计算机基础知识1.1 计算机的发展史介绍计算机的发展历程，从电子管计算机到集成电路计算机，再到现在的超大规模集成电路计算机。
讲解计算机的发展趋势，如量子计算机、神经网络计算机等。
1.2 计算机的基本概念讲解计算机的定义、功能和应用领域。
介绍计算机系统的组成，包括硬件和软件。
1.3 计算机硬件介绍计算机硬件的基本组成，如中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等。
讲解计算机硬件的技术指标，如主频、内存容量、硬盘容量等。
第二章：操作系统2.1 操作系统概述讲解操作系统的定义、功能和作用。
介绍操作系统的类型，如Windows、Linux、macOS等。
2.2 Windows操作系统讲解Windows操作系统的特点、界面和基本操作。
介绍Windows文件管理、应用程序管理、系统设置等常用功能。
2.3 Linux操作系统讲解Linux操作系统的特点、界面和基本操作。
介绍Linux文件系统、应用程序管理、系统设置等常用功能。
第三章：计算机网络3.1 计算机网络概述讲解计算机网络的定义、功能和作用。
介绍计算机网络的类型，如局域网、城域网、广域网等。
3.2 网络协议与网络设备讲解网络协议的定义和作用，如TCP/IP协议、协议等。
介绍网络设备的基本功能，如路由器、交换机、网卡等。
3.3 互联网应用讲解互联网的基本应用，如浏览网页、发送电子邮件、文件传输等。
第四章：计算机编程基础4.1 编程语言概述讲解编程语言的定义、功能和作用。
介绍常见的编程语言，如C语言、Java语言、Python语言等。
4.2 C语言编程讲解C语言的基本语法、数据类型、运算符等。
介绍C语言的输入输出、控制结构、函数等编程基础。
4.3 Python语言编程讲解Python语言的基本语法、数据类型、运算符等。
介绍Python语言的输入输出、控制结构、函数等编程基础。
第五章：数据库系统5.1 数据库概述讲解数据库的定义、功能和作用。
任课教师：教研组长：所在院系：
电子教案
组织教学(课前5分钟)
组织学生做好上课准备，将教材、工作页、笔准备好，并上交手机。
学生出勤情况统计表
班级 应到 实到
缺勤
备注（上课违纪学生记录）
环节一 任务描述（3-5分钟）
在科技飞速发展的今天，计算机作为工作中必不可少的工具，越来越广泛的应用到了各行各业。
接下来我们将用过本任务的学习，共同来了解计算机的发展、计算机内部的信息存储机制及预防、清除病毒的方法，为安全、规范的使用电脑打下基础。
环节二 学习准备（30-35分钟）
知识点一
知识点概要： 1.计算机发展概述 2.计算机应用
1.计算机概述
①世界上第一台电子数字积分式计算机ENIAC ，1946年,美国宾夕法尼亚大学。
②计算机发展阶段：
学生能够对于计算机的发展历史及发展阶段有清晰准确的了解。
教师活动：
针对计算机基础知识提出学习方法指导，参照课本学习提示，完成课后练习。
第一代 （电子管） 第二代 （晶体管）
第三代（中小规模集成电路）
占地面积150平方米
总重量30吨
18000只电子管
6000个开关 7000只电阻 10000只电容 50万条线 耗电量140千瓦
可进行5000次加法/秒运算
电子教案。
计算机基础电子教案第一章：计算机基础知识1.1 计算机概述介绍计算机的定义、发展历程和分类讲解计算机的基本组成原理1.2 计算机硬件介绍中央处理器（CPU）、内存、硬盘等主要硬件设备讲解硬件设备的工作原理和性能指标1.3 计算机软件介绍系统软件和应用软件的概念讲解操作系统的基本功能和使用方法1.4 计算机操作基础讲解计算机的基本操作，如开关机、使用输入输出设备等介绍Windows操作系统的基本操作和界面组成第二章：文字处理软件Word 20102.1 Word 2010概述介绍Word 2010的启动和退出方法讲解Word 2010的界面组成和功能2.2 文档的基本操作讲解文档的新建、打开、保存、关闭等基本操作介绍文本的复制、剪切、粘贴等功能2.3 字体和段落设置讲解字体、字号、颜色、效果等设置方法讲解段落对齐、间距、缩进等设置方法2.4 插入图片和表格讲解插入图片、形状、图表等对象的方法讲解创建、编辑表格的方法第三章：电子表格软件Excel 20103.1 Excel 2010概述介绍Excel 2010的启动和退出方法讲解Excel 2010的界面组成和功能3.2 工作簿和工作表的操作讲解工作簿的新建、打开、保存、关闭等基本操作讲解工作表的插入、删除、复制、重命名等基本操作3.3 数据输入和编辑讲解单元格的选择、数据输入、编辑等基本操作介绍公式、函数的输入和应用3.4 数据排序和筛选讲解数据排序、筛选的方法和应用场景讲解条件格式化、图表等数据分析工具的使用第四章：演示文稿软件PowerPoint 20104.1 PowerPoint 2010概述介绍PowerPoint 2010的启动和退出方法讲解PowerPoint 2010的界面组成和功能4.2 演示文稿的制作讲解幻灯片的新建、删除、复制、重命名等基本操作讲解插入文本框、图片、图表、动画等对象的方法4.3 演示文稿的播放和展示讲解演示文稿的切换效果和动画效果设置讲解放映演示文稿的方法和技巧4.4 演示文稿的打包和共享讲解演示文稿的打包方法和使用PowerPoint播放器播放讲解将演示文稿分享到网络或移动设备的方法第五章：计算机网络基础5.1 计算机网络概述介绍计算机网络的定义、发展历程和分类讲解计算机网络的基本组成原理5.2 网络通信协议介绍TCP/IP协议、协议等基本网络通信协议讲解网络协议的作用和应用场景5.3 互联网应用讲解浏览器的使用、搜索引擎的搜索方法介绍电子邮件、即时通讯、社交媒体等互联网应用的使用方法5.4 网络安全讲解计算机病毒的预防、清除方法介绍网络安全意识、防火墙、杀毒软件等网络安全工具的使用第六章：常用软件和工具6.1 压缩软件WinRAR介绍WinRAR的、安装和启动方法讲解压缩文件、解压文件的操作步骤讲解压缩格式的选择和压缩比的设置6.2 文件传输工具FlashGet（迅雷）介绍FlashGet的、安装和启动方法讲解文件的操作步骤和速率的设置讲解文件管理和批量功能的使用6.3 翻译工具Google翻译介绍Google翻译的网页版和客户端版本的使用方法讲解文本翻译、图片翻译等功能的应用讲解翻译结果的查看和保存方法第七章：数据库管理系统Access 20107.1 Access 2010概述介绍Access 2010的启动和退出方法讲解Access 2010的界面组成和功能7.2 数据库的创建和操作讲解数据库的创建、打开、保存、关闭等基本操作讲解数据表的创建、编辑、删除等基本操作7.3 数据表的编辑和查询讲解数据表的录入、编辑、排序、筛选等基本操作讲解创建查询、修改查询、运行查询等操作步骤7.4 窗体和报表的制作讲解窗体的创建、设计、布局等基本操作讲解报表的创建、数据汇总、打印设置等基本操作第八章：编程基础8.1 编程语言概述介绍编程语言的定义、分类和应用场景讲解编程语言的基本语法和结构8.2 简单编程实例讲解使用Python编写简单的输入输出程序讲解使用JavaScript编写网页上的交互效果8.3 算法和逻辑结构讲解算法的基本概念和设计方法讲解顺序结构、循环结构、条件结构等编程逻辑8.4 常用编程工具讲解集成开发环境（IDE）的使用方法讲解代码编辑、调试、运行等基本操作第九章：网页设计与制作9.1 网页设计基础介绍网页设计的概念、原则和方法讲解网页布局、色彩搭配、字体选择等设计要素9.2 网页制作工具HTML和CSS讲解HTML标签的使用方法和语法规则讲解CSS的选择器、属性和布局方法9.3 网页特效和动画讲解使用JavaScript制作网页特效的方法讲解使用CSS动画和过渡效果制作网页动画的方法9.4 网页发布与维护讲解网页和发布的步骤和方法讲解网页维护和更新的注意事项第十章：计算机维护与故障排除10.1 计算机硬件维护讲解计算机硬件的日常保养和维护方法讲解计算机硬件故障的排查和解决方法10.2 软件安装与升级讲解软件的、安装和卸载方法讲解驱动程序的安装和更新方法10.3 计算机病毒与防护讲解计算机病毒的传播途径和危害讲解使用杀毒软件进行病毒查杀和防护的方法10.4 故障排除与技术支持讲解计算机常见故障的排查步骤和方法讲解寻求技术支持和维修服务的途径和注意事项重点和难点解析：1. 第一章中计算机硬件的介绍和操作基础：这部分内容是理解计算机基本结构和操作的前提，学生需要掌握硬件的基本组成和操作方法。
2011年计算机科学与技术基础NJU2011年计算机科学与技术基础试卷与答案科目名称：计算机科学与技术基础一、（10分）我们有下列两个问题，并已有各自的算法：1. 已知等腰三角形各边长，求高。
2. 已知直角三角形的任意两边长，求第三边的长度。
利用这两个问题解释多项式时间规约的概念，并说明多项式时间规约在计算机算法理论中的作用。
NP 问题的全称是：Non deterministic Ploynomial 问题，即非确定性多项式问题。
多项式时间（Polynomial time ）在计算复杂度理论中，指的是一个问题的计算时间m(n)不大于问题大小n 的多项式倍数。
答案参考：/yanghangjun/article/details/7298798等腰三角形可分解成对称的两个直角三角形，问题2的答案可用于解决问题1。
因此问题2若能在多项式时间内解决，则问题1也能在多项式时间内解决。
（多项式时间归约 假定给了两个问题类q 和q 0,如果存在一个确定型图灵机M q 和一个多项式P ,对于q 中任意一个实例x ,M q 都能在P (n )时间内计算出q 0中一个实例y (其中n 是实例x 的编码长度)，使得x q 中有肯定回答的实例，当且仅当y 是q 0中有肯定回答的实例,我们就说q 多项式时间归约到q 0 ）多项式时间规约对于研究NP ，NP 完全问题具有重大作用。
对于一个规模为n 的输入，在最坏情况下的运行时间是)(k n O ，其中k 是某一确定的常数，即称时间负责度为的算法为多项式时间算法。
一般来说，在多项式时间内可解的问题是易处理的问题，在超过多项式时间内解决的问题是不易处理的问题。
不能够这样限制时间复杂度的算法被称为指数时间算法。
例如，时间复杂度为O(nlog(n))、O(n^3)的算法都是多项式时间算法，时间复杂度为O(n^log(n))、O(n!)、O(2^n)的算法是指时间算法。
计算复杂性理论所研究的资源中最常见的是时间（要通过多少步演算才能解决问题）和空间（在解决问题时需要多少内存）。
其他资源亦可考虑，例如在并行计算中，需要多少并行处理器才能解决问题。
时间复杂度是指在计算机科学与工程领域完成一个算法所需要的时间，是衡量一个算法优劣的重要参数。
时间复杂度越小，说明该算法效率越高，则该算法越有价值。
空间复杂度是指计算机科学领域完成一个算法所需要占用的存储空间，一般是输入参数的函数。
它是算法优劣的重要度量指标，一般来说，空间复杂度越小，算法越好。
我们假设有一个图灵机来解决某一类语言的某一问题，设有X个字（word）属于这个问题，把X放入这个图灵机的输入端，这个图灵机为解决此问题所需要的工作带格子数总和称为空间。
计算复杂性理论最成功的成果之一是NP完备理论。
NP是指“在非确定性图灵机上有多项式时间算法的问题”的集合，而P是指“在确定性图灵机上有多项式时间算法的问题”的集合。
P类问题、NP类问题和NP完全性（NPC）P类问题：一个优化问题如果已经找到了多项式时间算法，则称该问题为多项式时间可解问题，并将这类问题的集合记为P，因此在多项式时间内可解决的问题就称为P类问题。
一个问题如果没有找到多项式时间算法，那么直觉上它是“难解”的，但又往往无法证明多项式时间算法的不存在性。
由于在寻找有效算法上的失败未必一定意味着这样的算法不存在，这就给理论工作者带来了一个难题：一方面证明一个问题不存在多项式时间算法是困难的，至今尚未给出；另一方面有越来越多的问题无法给出多项式时间算法。
为此，在20世纪70年代提供了一个漂亮的理论，它把这种失败归结为一个深刻的数据猜想称为NP完全性理论。
定义：给定一个判定问题，如果存在一个算法，对任何一个答案为“是”的实例I。
该算法首先给出一个猜想，该猜想规模不超过I的输入长度的某个多项式函数，且验证猜想的正确性仅需多项式时间，则称该问题属于NP类。
定义：如果NP类中所有问题都可以多项式时间归约到NP类中某个问题x，则称x是NP-完全问题。
定义：如果某优化问题x的判定问题是NP-完全的，则称问题x是NP-难的；如果x的判定问题是强NP-完全的，则称x是强NP-难的。
二、（15分）1. 以Quicksort算法为例，解释什么是最好情况时间复杂度、最坏时间复杂度、平均时间复杂度？2. 在Quicksort算法中选择第一个元素为比较基准对象或者通过随机方法来选择一个元素为比较基准对象效果有差别吗？请给出解释。
三、在软件建模过程中，人们往往先建立平台无关的模型（Platform Independent Models，PIM），然后再建立特定实现平台上的平台相关模型（Platform Specific Models，PSM）。
请简单论述这种建模方法的优点（10分）四、简述软件体系结构的概念。
在模型-试图-控制器模式（Model View Controller，MVC）中，视图主要担负什么样的责任？（7分）软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。
处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。
如何表示软件体系结构，即如何对软件体系结构建模。
根据建模的侧重点的不同，可以将软件体系结构的模型分为5种：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。
在这5个模型中，最常用的是结构模型和动态模型。
（1）结构模型这是一个最直观、最普遍的建模方法。
这种方法以体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构，并力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质。
研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
（2）框架模型框架模型与结构模型类似，但它不太侧重描述结构的细节而更侧重于整体的结构。
框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对和适应该问题的结构。
（3）动态模型动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统的"大颗粒"的行为性质。
例如，描述系统的重新配置或演化。
动态可能指系统总体结构的配置、建立或拆除通信通道或计算的过程。
这类系统常是激励型的。
（4）过程模型过程模型研究构造系统的步骤和过程。
因而结构是遵循某些过程脚本的结果。
（5）功能模型该模型认为体系结构是由一组功能构件按层次组成，下层向上层提供服务。
它可以看作是一种特殊的框架模型。
这5种模型各有所长，也许将5种模型有机地统一在一起，形成一个完整的模型来刻画软件体系结构更合适。
例如，Kruchten在1995年提出了一个"4+1"的视角模型。
"4+1"模型从5个不同的视角包括逻辑视角、过程视角、物理视角、开发视角和场景视角来描述软件体系结构。
每一个视角只关心系统的一个侧面，5个视角结合在一起才能够反映系统的软件体系结构的全部内容。
MVC全名是Model View Controller，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑和数据显示分离的方法组织代码，将业务逻辑被聚集到一个部件里面，在界面和用户围绕数据的交互能被改进和个性化定制的同时而不需要重新编写业务逻辑。
MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。
这个模式认为，程序不论简单或复杂，从结构上看，都可以分成三层。
1）最上面的一层，是直接面向最终用户的"视图层"（View）。
它是提供给用户的操作界面，是程序的外壳。
2）最底下的一层，是核心的"数据层"（Model），也就是程序需要操作的数据或信息。
3）中间的一层，就是"控制层"（Controller），它负责根据用户从"视图层"输入的指令，选取"数据层"中的数据，然后对其进行相应的操作，产生最终结果。
这三层是紧密联系在一起的，但又是互相独立的，每一层内部的变化不影响其他层。
每一层都对外提供接口（Interface），供上面一层调用。
这样一来，软件就可以实现模块化，修改外观或者变更数据都不用修改其他层，大大方便了维护和升级。
MVC模式（Model-View-Controller）是软件工程中的一种软件架构模式，把软件系统分为三个基本部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。
MVC是一个框架模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。
使用MVC 应用程序被分成三个核心部件：模型、视图、控制器。
它们各自处理自己的任务。
最典型的MVC就是JSP + servlet + javabean的模式。
1、模型（Model）模型是应用程序的主体部分。
模型表示业务数据，或者业务逻辑.2、视图（View）视图是应用程序中用户界面相关的部分，是用户看到并与之交互的界面。
3、控制器（controller)控制器工作就是根据用户的输入，控制用户界面数据显示和更新model对象状态。
MVC 式的出现不仅实现了功能模块和显示模块的分离，同时它还提高了应用系统的可维护性、可扩展性、可移植性和组件的可复用性。
MVC模式的目的是实现一种动态的程式设计，使后续对程序的修改和扩展简化，并且使程序某一部分的重复利用成为可能。
除此之外，此模式通过对复杂度的简化，使程序结构更加直观。
软件系统通过对自身基本部分分离的同时也赋予了各个基本部分应有的功能。
专业人员可以通过自身的专长分组：（控制器Controller）-负责转发请求，对请求进行处理。
（视图View）-界面设计人员进行图形界面设计。
（模型Model）-程序员编写程序应有的功能（实现算法等等）、数据库专家进行数据管理和数据库设计(可以实现具体的功能)。
模型（Model）“数据模型”（Model）用于封装与应用程序的业务逻辑相关的数据以及对数据的处理方法。
“模型”有对数据直接访问的权力，例如对数据库的访问。
“模型”不依赖“视图”和“控制器”，也就是说，模型不关心它会被如何显示或是如何被操作。
但是模型中数据的变化一般会通过一种刷新机制被公布。
为了实现这种机制，那些用于监视此模型的视图必须事先在此模型上注册，从而，视图可以了解在数据模型上发生的改变。
（比较：观察者模式（软件设计模式））视图（View）视图层能够实现数据有目的的显示（理论上，这不是必需的）。
在视图中一般没有程序上的逻辑。
为了实现视图上的刷新功能，视图需要访问它监视的数据模型（Model），因此应该事先在被它监视的数据那里注册。
视图(View)代表用户交互界面，对于Web应用来说，可以概括为HTML界面，但有可能为XHTML、XML和Applet。
