计算机学科导论_5
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计算机科学导论计算机科学作为一门研究计算机系统、算法、数据处理和程序设计的学科,已经成为现代社会不可或缺的重要领域。
本文将介绍计算机科学的基础知识,包括计算机的发展历史、数据结构、算法设计等方面的内容。
计算机的发展历史计算机的发展可以追溯到古代的算盘和阿拉伯数字的发明,但现代计算机的起源可以追溯到二十世纪上半叶的电子计算机。
第一台电子计算机是由美国的ENIAC团队于1946年研制成功的。
随后,计算机技术迅速发展,从大型的主机系统到个人电脑,再到今天的移动设备和云计算系统,计算机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
数据结构在计算机科学中,数据结构是指数据对象之间的关系。
常用的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
数据结构的选择会影响到程序的性能和复杂度。
例如,合适的数据结构可以提高数据的访问效率和处理速度,而不当的选择可能导致程序运行时间增加和资源占用过多。
算法设计算法是解决问题的一种方法和步骤。
在计算机科学中,算法设计是指设计并实现有效的算法来解决各种问题。
算法的好坏影响着程序的运行效率和性能。
常见的算法设计技术包括贪心算法、分治算法、动态规划和回溯算法等,不同的问题需要选择合适的算法来解决。
计算机科学的应用领域计算机科学广泛应用于各个领域,如人工智能、计算机网络、数据库系统、软件工程等。
人工智能是计算机科学中的一个重要分支,它研究如何使计算机系统能够模拟人类智能的行为。
计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来,使它们之间可以相互传输数据和共享资源。
数据库系统是一种管理和存储大量数据的系统,软件工程则是关于如何有效地开发和维护软件系统的学科。
结语计算机科学作为一门复杂且不断发展的学科,为我们提供了解决问题的有效手段和方法。
通过了解计算机的基本原理和相关知识,我们可以更好地理解计算机科学的重要性,并在日常生活和工作中充分利用计算机技术。
希望本文能够帮助读者对计算机科学有更深入的理解。
计算机科学导论3到5章第三章介绍了计算机系统的基本结构和组成。
计算机系统由硬件和软件组成,硬件包括中央处理器(CPU)、内存、输入设备和输出设备,而软件则包括操作系统和应用程序。
本章还介绍了计算机底层的基本概念,如位、字节、数据表示和存储,以及计算机的工作原理和执行指令的过程。
第四章讨论了编程语言的基本概念和特点。
编程语言可分为低级语言和高级语言。
低级语言如汇编语言和机器语言,直接操作计算机硬件;而高级语言如C、Java和Python,则提供了更高级的抽象和更方便的编程方式。
本章还介绍了编译器和解释器的工作原理,以及程序的编译和执行过程。
第五章探讨了算法的概念和应用。
算法是解决问题的一系列步骤和规则,它是计算机科学的核心概念之一、本章介绍了算法的基本特性,如输入、输出、确定性和有穷性。
此外,还介绍了常见的算法设计技术,如递归、分治法和动态规划。
本章还介绍了算法分析的方法和复杂度理论,用来衡量算法的效率和时间复杂度。
在计算机科学导论的这几章中,我们学习了计算机系统的基本结构和组成、编程语言的基本概念和特点,以及算法的基本原理和设计技术。
这些知识是理解计算机科学的基础,并为进一步学习计算机科学的各个领域打下了坚实的基础。
此外,这些章节还可以帮助我们了解计算机科学的历史发展和未来趋势,从而对计算机科学的发展和应用有更深入的了解。
总之,计算机科学导论的第三到第五章涵盖了计算机科学的核心概念和理论基础,包括计算机系统的工作原理、编程语言和算法的基本知识。
通过学习这些章节,我们可以对计算机科学有一个全面的了解,并为进一步深入学习计算机科学的各个领域打下基础。
第三章1.程序就是能够实现特定功能的一组指令序列的集合。
2.计算机程序设计语言有:机器语言、汇编语言、高级语言。
3.低级语言的特点:都与特定的计算机硬件系统紧密相关。
它们具有许多相同的特征。
对程序员专业知识要求高,要求对计算机硬件的结构和工作原理非常熟悉。
每条指令的功能比较单一,程序员编写源程序时指令非常繁琐。
由于直接针对特定硬件编程,所以最终的可执行代码非常精炼,并且执行效率高。
4.高级语言的常见类型:BASIC语言、FORTRAN语言、COBOL语言、PASCAL语言、C 语言、C++语言以及一些其它的高级语言。
5.高级语言的优点是语句的功能强,程序员编写的源程序比较短,容易学习,使用方便,可移植性较好,便于推广和交流。
其缺点是编译程序比汇编程序复杂,而且编译出来的目标程序往往效率不高,目标程序的长度比有经验的程序员所编写的同样功能的汇编语言程序要长一半以上,运行时间也要长一些。
6.高级语言的语法成分都是由基本符号组成的,基本符号可以分为单子符合多字符两种。
单字符基本符号由单个字符组成,在高级语言中通常包括字母、数字、特殊字符这几种基本符号。
7.多字符是由两个或两个以上的字符组成。
8.基本元素由基本符号组成,可分为数、逻辑值、名字、标号和字符串等5大类。
9.基本的数据类型,通常包括整数类型、实数类型和字符类型等。
10.结构数据类型是在基本数据类型的基础上构造出来的数据类型,数组和结构体是大多数高级语言都支持的两种最基本的机结构数据类型。
11.高级语言的表达式由基本符号、基本元素和各种数据通过运算符连接而成,运算符大致包括(1)逻辑运算:与、或、非、异或等。
(2)算术运算:加、减、乘、除、取模等。
(3 )数据比较:大于、小于、等于、不等于等。
(4)数据传送:输入、输出、赋值等。
12.通过各种运算符连接而得到的表达式有算术表达式、关系运算表达式、字符串表达式。
13.语句是构成高级语言源程序的基本单位,由基本元素、运算符、表达式等组成。