计算机概论九讲 第七讲 总结

计算概论知识点总结一、基本概念1. 计算概论的概念计算概论是一门研究计算的基本理论和方法的学科。

它是计算机科学的基础，包括了算法、数据结构、分析技术、计算复杂性理论等内容。

计算概论的研究对象是计算的过程和方法，它研究计算机问题的抽象和形式化描述、计算机问题的求解方式、计算机问题求解的复杂性以及计算机问题求解的效率等问题。

2. 算法的概念算法是解决问题的一种有序的数学过程，它包括了从问题描述到问题求解的所有步骤。

算法是对问题求解的精确描述，是计算机问题求解的基础，因此算法的设计和分析是计算概论中的重要内容。

3. 数据结构的概念数据结构是一种用来组织和存储数据的方式，它包括了数据的逻辑组织和物理存储。

数据结构是算法的载体，它的设计和选择对算法的效率有很大的影响，因此数据结构的研究也是计算概论的重要内容之一。

4. 复杂性理论的概念复杂性理论是研究计算问题的复杂性和可解性的学科。

它研究计算问题求解的时间和空间资源的需求与问题规模之间的关系，同时也研究计算问题的难解性和不可解性等问题。

二、算法分析1. 时间复杂度算法的时间复杂度是描述算法在求解问题时所需的时间资源的度量。

它通常用算法的基本操作数量与问题规模的关系来描述。

时间复杂度是算法效率的重要指标，它决定了算法在不同规模的问题上所需的时间资源。

2. 空间复杂度算法的空间复杂度是描述算法在求解问题时所需的空间资源的度量。

它通常用算法所需的额外空间与问题规模的关系来描述。

空间复杂度是算法效率的另一个重要指标，它决定了算法在不同规模的问题上所需的空间资源。

3. 算法的渐进分析算法的渐进分析是描述算法复杂度的一种常用方法，它用来描述算法在问题规模趋近无穷时的复杂度情况。

渐进分析包括了最坏情况复杂度、平均情况复杂度和均摊情况复杂度等。

4. 算法的正确性算法的正确性是指算法对于所有输入数据都能得到正确的输出。

算法正确性是算法设计的基本要求，同时也是算法分析的关键内容。

IP地址202.197.108.89属于C类网络，它的子网掩码是255.255.255.0。

在IP地址A类的网络数为27，主机数为224。

A类：10.0.0.0~10.255.255.255 B类：172.16.0.0~172.31.255.255 C类：192.168.0.0~192.168.255.255在IP地址分类中C类的IP地址表示范围192.0.0.0—223.255.255.255。

专业术语PPP的中文名称点对点协议。

网络接口卡简称网卡，每个网卡都有唯一、固定的物理地址（48个二进位制，或12个十六进位制）通常称为MAC（介质访问控制）地址。

1.数据结构答：数据结构是指具有一定结构(关系)的数据元素的集合，区分为数据的逻辑结构——数据的逻辑关系，和物理(存储)结构——数据在存储器中的存储结构。

2．计算机病毒答：一种对系统运行产生危害(破坏数据和文件、耗用系统资源等)的计算机程序，这种程序具有传染(自我复制)能力。

3．操作系统答：用于管理和控制计算机系统的硬件资源和程序的运行，提高资源利用率，方便用户操作使用计算机的一组程序的集合。

4．计算机网络答：用传输介质连接起来的具有自主运行能力的计算机系统的集合，其主要用途是实现数据传输(交换)与资源共享。

5．剪贴板答：由操作系统负责管理的一部分内存区域，用于在一个应用内部或不同的应用之间交换数据(相当于数据的中转站)。

1、简要叙述用计算机解决实际问题的步骤。

答：(1) 建立实际问题的数学模型(2) 确定求解问题的算法(3) 编程(4)调试程序(5) 运行程序得到问题的结果。

1第一台计算机ENIAC淡生于1946年，是电子管计算机；第二代是晶体管计算机；第三代是中小规模集成电路；第四代是大规模集成电路2计算机的应用领域主要有：科学计算；信息管理；实时控制；办公、生产自动化；人工智能，网络通信；电子商务；辅助制造（CAm）；辅助设计（CAD）4二进制换算法则：将十进制转化为二进制时除二取佘；二进制转化为八进制时以三位为一组6计算机的系统的组成由软件系统和硬件系统两部分组成7 硬件系统包括运算器，控制器，存储器，输入，输出设备，控制器和运算器合成为中央处理器即CPU ，存储器主要有内存和外内之分；内存又分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM），断电内容丢失的是RAM，外存主要有硬盘，软盘，光盘，移动存储器优盘8软件指在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。

《计算机科学概论》知识梳理1.1 学生应具备的素质和能力•5个方面的能力–自学能力–自控能力–创新能力–表达能力–组织能力1.1 学生应具备的素质和能力•计算机专业人才的“专业基本能力”归纳为四个方面：一是计算思维能力；二是算法设计与分析能力；三是程序设计与实现能力；四是计算系统的认知、开发及应用能力。

其中，科学型人才以第一、第二种能力为主，以第三、第四种能力为辅；工程型和应用型人才则以第三、第四种能力为主，以第一、第二种能力为辅。

在计算机专业背景中知识、能力与素质三者之间的关系•大学生的主要任务是学习知识、提高能力和培养素质，为事业的成功及个人才智的展现做好充分准备。

•能力主要包括自学能力、自控能力、创新能力、表达能力和组织能力，素质主要包括品德素质、文化素质、心理素质、专业素质和身体素质。

•计算机专业的学生，在比较扎实的掌握计算机基本理论、基本知识及先进的软硬件开发环境的基础上，要具备较好的程序设计能力、较强的系统开发及维护能力、较强的网络组建及维护能力，了解计算机领域的发展趋势。

•计算机专业是一个实践性很强的专业，在学好理论知识的同时，一定要重视实践知识的学习，注重提高实践能力和创新能力。

1.2 计算机专业知识体系•公共基础知识模块主要开设树立科学的世界观、培养高尚的道德情操和良好的心理素质、增强法制观念等方面的课程，大学语文、大学英语、大学体育等课程也属于该模块。

•学科基础知识模块主要开设数学和电子学方面的课程等主要学科基础课程的知识点。

专业知识模块主要开设硬件类课程和软件类课程。

1.3 计算机专业实践教学体系•实践教学的形式–课程实验–课程设计–科研训练–毕业设计与毕业论文1.3 计算机专业实践教学体系•1·3·1 课程实验–与理论教学课程配合的实验课程，主要是以单元实验为主，辅以适当的综合性实验。

–单元实验是为理解某个知识点而设计的实验项目，综合性实验是为综合理解多个知识点而设计的实验项目。

第一讲计算机与计算思维1、一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统2、计算机之所以按人们的意志自动进行工作，最直接的原因（工作原理）是因为存储程序和程序控制3、计算机的应用领域可大致分为若干大类，属于这几大类的有计算机辅助教学、专家系统、人工智能实时控制、科学计算、数据处理统计4、现代信息技术的核心是电子计算机和现代通信技术5、计算机的性能指标包括主频、字长、运算速度6、PC机是随着构架处理器的电子元件集成电路的发展而发展起来的7、OS是在第3代计算机才出现的8、在计算机领域中通常用MIPS来描述计算机的运算速度9、世界上第一台计算机诞生至今，经历了若干代的发展、更替和变革，当下的计算机是属于第4代的计算机10、现代计算机的工作模式（原理）是由科学家冯·诺依曼（John Von Neuman）提出的。

第二讲信息与数字化1、目前，在微型计算机中普遍采用的符号编码是ASCII码2、计算机中，一个浮点数由两部分组成，它们是阶码和尾数3.正数的反码等于原码，负数的反码是将除左边第一位的其余部分取反；正数补码等于反码，负数补码等于反码末位加1.4、若在一个非零无符号二进制整数右边加两个零形成一个新的数，则新数的值是原数值的4倍5、汉字编码与ASCII码在计算机内部的区分方法是：I.两个字节的高八位都为“0”为两个ASCII码；II.两个字节的高八位都为“1”为一个汉字编码6、按16×16点阵存放国标GB2312-80中一级汉字（共3755个）的汉字库，大约需占存储空间128KB7、常用字符的ASCII码值从小到大的排列顺序为回车、空格、数字字符、大写字母、小写字母8.简体汉字编码方案简称国标码，代号GB232-80.9.图像数字化步骤：采样；量化；编码。

第三讲计算机组成1.计算机硬件系统主要包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2.RAM：随机存取存储器。

存放用户输入的程序和数据，断电后，RAM中的信息随之丢失；ROM：只读存储器。

计算机导论知识点总结(全网最全)计算机发展的五个时代可以以计算机元器件的变革作为标志，这五个阶段大致经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路和极大规模集成电路等5个发展阶段。

XXX计算机的基本特点包括采用存储程序方式、存储器是按地址访问的线性编址的唯一结构、指令由操作码和地址码组成、通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作、机器以运算器为中心、数据以二进制表示等。

计算机系统主要技术指标包括字长、时钟周期和主频、运算速度、内存容量、存储器的容量反映计算机记忆信息的能力以及数据输入输出最高速率等。

CPU工作频率可以通过倍频乘以外频来计算。

文件名不能出现：\/:*?"<>|，而通配符?代表任意一个字符，*代表任意一个字符串。

RAM全名是读写随机存取存储器，它具有可以读出、也可以写入的特点，而所谓随机存取则意味着存取任一单元所需的时间相同。

RAM可以分为动态RAM和静态RAM两类，当断电后，动态RAM存储内容立即消失，称为易失性；而静态RAM则可以保持存储内容，属于非易失性存储器。

ROM为只读存储器的缩写，它的用途很广泛，可以与微程序设计、操作系统、高级语言、应用软件、无磁盘网络工作站等相结合使用。

操作系统是用户和系统的界面，它向用户提供系统调用，用户通过操作系统提供的命令，简单方便地把自己的意图告诉系统，让操作系统去完成工作。

操作系统的基本功能包括存储器管理、处理机管理、设备管理和文件管理。

其中，存储器管理的功能包括内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充；处理机管理的功能包括进程控制、进程同步、进程通信和调度；设备管理的功能包括缓冲管理、设备分配、设备处理、设备独立性和虚拟设备；文件管理的功能包括文件存储空间的管理、目录管理和文件的操作。

在十进制数666.66中，个位的6表示其本身的数值，十位的6表示其本身数值的十倍，百位的6则代表其本身数值的一百倍，而小数点右边第一位小数位的6表示的值为6×0.1，第二位小数位的6表示的值为6×0.01.因此，这个十进制数可以用多项式展开写成：666.66=6×10^2+6×10^1+6×10^0+6×10^-1+6×10^-2.在二进制中，各数位的“权”是以2为底的幂；在八进制和十六进制中，各数位的“权”是以8和16为底的幂。

1.计算机的定义：计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。

2.计算机的工作过程就是运行程序的过程，也就是执行指令的过程。

3.计算机系统由计算机硬件和计算机软件构成，计算机的硬件是指构成计算机系统的所有物理器件、部件和设备（控制器、运算器、存储器、输入输出设备）的集合；计算机软件是指程序设计语言编写的程序，及运行程序所需的文档和数据的集合。

4.计算机的主要特点是：运算速度快、运算精度高、存储容量大、计算自动化、连接与网络化、通用性强。

5.计算机系统的分层结构为：硬件层（机器层、物理层）、软件层（通信层、应用软件层、系统软件层）6.计算机学科的定义：计算机学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对其理论、分析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。

它后来源于对算法理论、数据逻辑、计算模型、自动计算机器的研究，并于存储式电子计算机的发明一起形成与20世纪40年代初期。

7.图灵对计算的理解：所谓计算就是计算者对一条可以无限延长的工作带上的符号串执行命令，一步一步的改变工作带上的符号串，经过有限步骤的，最后得到一个满足预先规定的符号串的变换过程。

8.GOTO语句问题导致了程序设计方法学的产生。

9.可以在多项式时间内验证的问题成为NP问题。

需要指数时间求解的问题是难解问题。

10.计算机学科的三个形态：抽象、理论、设计。

11.用连续形式表示的信息称为模拟信息。

用离散形式表示的数字化信息称为数字信息。

11.所谓命题是一个有具体意义切能判断真假的陈述句，命题分为原子命题和复合命题。

12.按进位的原则进行计数的方法称为进位计数制，简称进制。

13.补码是一种使用广泛的整数表示方法，其编码规则为：正数的补码其符号位为0，其余各位与数的绝对值相同，负数的补码其符号位为1，其余各位是数的绝对值取反，然后再最末位加1。

（1000101---01000101 -1000101---10111011）14.计算机采用二进制的原因：技术实现简单、简化运算规则、适合逻辑运算、易于进行转换、用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。

第七节多媒体技术简介【本节内容简介】1、描述多媒体、多媒体技术、多媒体计算机的概念。

2、描述多媒体技术的特点、多媒体系统的关键技术。

3、描述多媒体创作开发中使用的几种软件工具：图形和图像编辑工具、动画制作工具、音频编辑工具、视频编辑工具。

4、描述多媒体技术的开发流程。

【学习目标要求】(1)理解多媒体技术的相关概念。

(2)认识多媒体计算机硬件系统的各个组成部分，能指出它们的名称及相互连接的方式。

(3)知道多媒体技术的特点。

(4)认识多媒体开发和创作的软件工具。

(5)知道多媒体作品的开发流程。

【技能目标】：(1)探究多媒体计算机硬件的组成过程，能分辨出多媒体计算机内的各硬件部件。

(2)分辨各多媒体开发软件工具的类别，了解它们的特点。

(2)理解多媒体作品的开发过程，会画开发流程框图。

【本节重点难点简介】(1)明白多媒体技术的含义。

(2)知道多媒体计算机硬件的组成，能辨别各个硬件。

(3)知道常用的图形和图像编辑工具有：CoreDraw、AutoCAD、photoshop；常用的动画制作工具：Animator Pro、3D Studio MAX；常用的音频编辑工具：SoundEdit、WaveStudio、Midisoft；常用的视频编辑工具：Premiere、Media Studio Pro。

(4)理解多媒体作品的开发过程，学会画开发流程框图。

【新知识】一、什么是多媒体媒体是信息表示和传播的载体，又称为媒介或媒质。

通常“多媒体”是指能够直接作用于人的感官，使人直接产生感觉的一类媒体，即数字、文本、图形、图像、动画、视频、声音等多种媒体的有机结合。

“多媒体”既指信息表示媒体的多样化，又包括了传播、处理和使用多媒体的各种技术和方法。

二、什么是多媒体技术多媒体技术是指采用计算机交互方式综合处理文本、图形、图像、动画、音频、视频等多媒体信息的一种技术。

多种媒体使多种信息建立逻辑连接，并集成为一个具有交互性的系统。

计算机概论九讲简答题参考答案1、计算机内部的信息为什么要采用二进制编码表示？答：二进制数在物理上最容易实现。

因为具有两种稳定状态的电子器件是很多的，如电压的“低”与“高”恰好表示“0”和“1”。

假如采用十进制数，要制造具有10种稳定状态的电子器件是非常困难的。

二进制数运算简单。

如采用十进制数，有55种求和与求积的运算规则，而二进制数仅有3种。

因而简化了计算机的设计。

二进制数的“0”和“1”正好与逻辑命题的两个值“否”和“是”或称“假”和“真”相对应，为计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供了便利的条件。

2、简述冯·诺依曼型计算机的组成与工作原理？答：冯·诺依曼型计算机由五个部分组成：运算器、控制器、存储器和输入设备、输出设备。

工作原理，其一是计算机以二进制为运算基础，其二是计算机采用“存储程序和程序控制”方式工作，计算机利用存储器来存放所要执行的程序，中央处理器（CPU）依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。

3、计算机的发展经历了哪几个阶段？简述各个阶段的主要电子开关器件是什么？答：1.第一代计算机，电子管时代，1946年至20世纪50年代中、末期。

以电子管为逻辑元件。

2.第二代计算机，晶体管时代，20世纪50年代中、末期至20世纪60年代中期。

以晶体管为逻辑元件。

3.第三代计算机，集成电路时代，20世纪60年代中期至20世纪70年代初期。

以集成电路为主要功能器件。

4. 第四代计算机，大规模和超大规模集成电路时代，20世纪70年代初期至今。

中央处理器CPU，存储器及各输入/输出（I/O）接口集成在大规模和超大规模集成电路芯片上。

4、画出教材中“图1-2 计算机系统的组成”的主要部分。

答：中央处理器CPU主机总线系统内存储器硬件系统外存储器外设输入设备计算机系统输出设备系统软件软件系统应用软件5、简述计算机在现代社会中的应用。

答：科学于工程计算、信息管理、多媒体技术应用、计算机通讯和网络的应用、计算机辅助系统、过程控制、嵌入式系统、人工智能。

大学先修先修课程1、计算概论（信息学学科）本课程的内容主要分为两个部分：（1）C++语言，约占课时量的5%；（2）C++语言设计解题算法，约占课时量的95%；在C++语言部分，主要为C++语言基础知识，C++语言设计解题算法部分主要是用C++语言编程求解信息学竞赛的相关问题。

需要编写具有一定技术难度的程序。

学习过程类似于迭代过程：周期一：感性认识计算机程序；周期二：认识程序的组成部分；周期三：了解各种算法；周期四：使用C++中的STL；该课程测试平台由北京大学计算机学院提供。

因课程内容较难，考试为请全国统考，所以建议有信息学竞赛经验的同学参加。

授课大纲计算机基础知识程序设计基础指针、结构体与链表图论和动态规划算法在竞赛中的应用线段树等高级数据结构的使用竞赛试题选讲参考资料基本资料主要参考本课程所提供的讲义，以及来自/的相关练习题。

“练习题”是程序设计训练的重点！本课程所有的练习题都是在线练习（在线提交程序代码，在线反馈代码执行结果），届时，会要求各位同学登录/选择相应的练习题完成作业。

最终的全国统考也是通过/网站完成。

2、《普通地质学》课程介绍课程安排：每周一次课，每次一小时。

2014年5月开始授课，2015年寒假后参加北大先修课的统一考试。

课程目标：普通地质学涉及物理学、化学、自然地理学等多学科内容。

课程面向大学专业选择对地理及相关专业有兴趣的同学。

课程开设通过讨论、活动等形式介绍地球科学的研究方向；激发学生学习地球科学的兴趣；提供学生学习的空间和资源。

课程内容：普通地质学是地球科学的一个分支，主要研究地质学的概况和一些基本知识。

普通地质学的研究对象是地球，其范围包括了从地核到外层大气的整个地球，但主要是固体地球的部分。

该门课程的研究内容主要包括三个方面一、地球的物质组成和构造主要研究组成固体地球的元素、矿物、岩石以及地球的结构构造。

其研究内容主要是地球的静态特征。

二、地球的形成和演化这部分是普通地质学研究的主体，主要研究包括地球及类地行星的起源、地球各圈层的形成及相互关系，地球的内力和外力作用对固体地球演化的影响。

第一讲计算机与计算思维1、一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统2、计算机之所以按人们的意志自动进行工作，最直接的原因（工作原理）是因为存储程序和程序控制3、计算机的应用领域可大致分为若干大类，属于这几大类的有计算机辅助教学、专家系统、人工智能实时控制、科学计算、数据处理统计4、现代信息技术的核心是电子计算机和现代通信技术5、计算机的性能指标包括主频、字长、运算速度6、PC机是随着构架处理器的电子元件集成电路的发展而发展起来的7、OS是在第3代计算机才出现的8、在计算机领域中通常用MIPS来描述计算机的运算速度9、世界上第一台计算机诞生至今，经历了若干代的发展、更替和变革，当下的计算机是属于第4代的计算机10、现代计算机的工作模式（原理）是由科学家冯·诺依曼（John Von Neuman）提出的。

第二讲信息与数字化1、目前，在微型计算机中普遍采用的符号编码是ASCII码2、计算机中，一个浮点数由两部分组成，它们是阶码和尾数3.正数的反码等于原码，负数的反码是将除左边第一位的其余部分取反；正数补码等于反码，负数补码等于反码末位加1.4、若在一个非零无符号二进制整数右边加两个零形成一个新的数，则新数的值是原数值的4倍5、汉字编码与ASCII码在计算机内部的区分方法是：I.两个字节的高八位都为“0”为两个ASCII码；II.两个字节的高八位都为“1”为一个汉字编码6、按16×16点阵存放国标GB2312-80中一级汉字（共3755个）的汉字库，大约需占存储空间128KB7、常用字符的ASCII码值从小到大的排列顺序为回车、空格、数字字符、大写字母、小写字母8.简体汉字编码方案简称国标码，代号GB232-80. 9.图像数字化步骤：采样；量化；编码。

第三讲计算机组成 1.计算机硬件系统主要包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2.RAM：随机存取存储器。

存放用户输入的程序和数据，断电后，RAM中的信息随之丢失；ROM：只读存储器。

学习《计算机科学基本原理概论》的总结
与心得
我在研究《计算机科学基本原理概论》课程过程中，获益良多。

以下是我对该课程的总结与心得：
1. 基础知识的掌握
通过研究该课程，我对计算机科学领域的基础知识有了更加全
面的了解。

我理解了计算机的工作原理、计算机网络的基本结构以
及操作系统的功能和作用。

这些知识为我今后深入研究计算机科学
打下了坚实的基础。

2. 算法与数据结构
课程中重点介绍了算法与数据结构的概念和应用。

我研究了常
见的数据结构如栈、队列、链表、二叉树等，并学会了如何设计和
实现常用的算法。

这些知识对于解决实际问题和提高代码效率非常
有帮助。

3. 计算机安全与隐私保护
研究计算机科学的过程中，我也接触到了计算机安全和隐私保护的相关内容。

我了解了常见的安全漏洞和攻击手段，并研究了如何通过加密和权限管理等手段来保护计算机系统和数据的安全。

这对于我今后在计算机领域的工作和研究都具有重要意义。

4. 实践能力的培养
除了理论知识的研究，该课程也注重培养学生的实践能力。

我通过编写程序、完成实验和参与项目开发等方式，提升了自己的实践能力和解决问题的能力。

这种实践经验对于我今后从事计算机相关工作非常有帮助。

5. 总结与反思
通过研究《计算机科学基本原理概论》，我不仅学到了丰富的计算机科学知识，也培养了自己的研究能力和解决问题的能力。

我将继续深入研究计算机科学，掌握更多相关技能，并将所学知识应用于实践中，为社会的发展和进步做出自己的贡献。