计算机科学导论课后练习
计算机科学与导论课后习题答案 第2章 计算机基础知识(答案)
答：所谓定点数，就是指计算机在运算过程中，数据中小数点的位置固定不变。其中小数点的位置是由计算机设计者在机器的结构中指定一个不变的位置，而不一定都必须具有小数点的指示装置。定点数一般有小数和整数两种表示形式。定点小数是把小数点固定在数据数值部分的左边，符号位的右边；定点整数则把小数点固定在数据数值部分的右：计算机获取声音信息的过程即是声音信号数字化的处理过程。经过数字化处理后的数字声音信息才能被计算机所识别和处理。声音被计算机处理的过程主要经过音频信号的采样、量化和编码几个过程。
4．简要叙述多媒体技术的含义。
答：多媒体技术是指利用计算机技术把文本、图形、图像、音频和视频等多种媒体信息综合一体化，使之建立逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统，并能对多种媒体信息进行获取、压缩编码、编辑、加工处理、存储和展示。简言之，多媒体技术即为把文、音、图、像与计算机结合在一起的技术。多媒体技术是集计算机技术、文字处理技术、音频技术、视频技术、图像压缩技术、通信技术等多种技术的综合体。
三． 讨论题
1. 为什么计算机使用二进制，而不使用人们生活中的十进制来表示数据信息。
答案略。
2. 多媒体计算机给人们的生活带来了哪些好处？请举出几个例子。
答案略。
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5．多媒体计算机的关键技术有哪些？
答：多媒体计算机技术是一门多学科的综合技术。多媒体涉及的技术范围很广，技术很新、研究内容很深，是多种学科的和多种技术交叉的领域。它涉及的关键技术有：多媒体指令集、多媒体数据的表示技术、大容量的存储技术、音频／视频处理技术、多媒体计算机显示技术、光盘与光盘驱动器技术及其它技术等。
第2章 计算机基础知识
习题（答案）
一． 选择题
计算机导论 课后习题参考答案(第2章-数据的表示)
第2章数据的表示一、复习题1.给出计算机能处理的五种数据形式。
答：文本、数字、图像、音频、视频。
2.计算机如何处理所有的数据类型？答：采用统一的数据表示法（位模式）。
3．何为位模式？答：位是存储在计算机中的最小数据单位，它是 0 或 1。
位模式是一个由若干个位构成的序列,也被称为位流。
4．ASCII码与扩展ASCII码之间的区别是什么？答：ASCII码采用7位位模式，范围从0000000到 1111111。
扩展ASCII通过在ASCII码左边增加额外的0进行扩充，范围从00000000 t到 01111111。
扩展ASCII码中，每个位模式恰好占用一个字节存储空间。
6.位模式的长度与位模式所能表示符号的数量之间有何关系？答：位模式长度与位模式所能表示符号的数量之间满足对数关系。
即：符号数量=2长度7.位图图形表示法是如何以位模式来表示图像的？答：图像被分成像素矩阵, 每个像素是一个小点。
用位模式来表示每一个像素的颜色。
8.矢量图表示法与位图图形表示法相比有哪些优点？答：（1）矢量图可任意放大缩小，即缩放不变形。
（2）图象存储数据量小。
9.音频数据转换成位模式的步骤有哪些？答：采样，量化，编码，存储。
10.图像数据和视频数据有何关系。
答：视频是图像(帧)在时间上的表示。
多个帧按时间逐帧播放便形成动态图像。
存储视频的本质，就是逐帧存储每一个帧的图像。
二、选择题11～15 D、D、C、C、D 16～20 B、D、A、C、D21～25 D、B、D、C、A26～28 B、A、D三、练习题29.给定5个位，那么可以有多少种不同的5位模式表示形式？答：25=32（种）30.在一些国家，车牌号由两位十进制数字（0到9）组成，那么可以表示多少不同的车牌号？如果车牌号中不允许有0，则又可以表示多少不同的车牌号码？答：以表示的车牌号：10×10=100若车牌号中不允许有0，则可以的车牌号码：9×9=8131.重做30题，若在两位十进制数字的基础上增加三位，每位取值于大写的英文字母（A到Z）。
课后自测-7-计算机科学导论(第3版)-常晋义-清华大学出版社
课后自测-77.1 自测练习一、判断题1.程序的核心是算法。
2.算法就是程序，程序就是算法。
3.算法与程序不同，算法是问题求解规则的一种过程描述。
4.算法必须用程序设计语言来表示。
5.算法一定要用“伪代码”（一种介于自然语言和程序设计语言之间的文字和符号表达工具）来描述。
6.一个算法可以不满足能行性。
7.一个算法可以没有输出，但至少应有一个输入。
8.算法和数据结构之间存在密切关系，算法往往建立在数据结构的基础上，若数据结构不同，对应问题的求解算法也会有差异。
9.评价一个算法的效率应从空间代价和时间代价两方面进行考虑。
10.对于同一个问题可采用不同的算法去解决，但不同的算法通常具有相同的效率。
11.一个完整的算法必须有输出。
12.算法的效率包括空间效率和时间效率。
13.一个算法必须有外部提供的输入，否则无法确定其初始条件。
14.一个算法只要正确，即使没有输出也是可以的。
15.数据的逻辑结构与数据的存储无关，独立于计算机。
16.数据的存储结构可以分为顺序存储和链式存储两种。
17.数据的逻辑结构可分为线性结构和非线性结构两类。
18.线性表采用链式存储结构要求存储单元的地址必须是连续的。
19.线性表的顺序结构比链式结构更利于元素的插入、删除。
20.栈和队列逻辑上都是线性表。
21.若让元素1,2,3依次进栈，则出栈顺序1,3,2是不可能出现的情况。
22.队列是一种插入和删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进先出的结构。
23.线性表中每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继。
24.二叉树的前序遍历序列中，任意一个结点均处在其孩子结点的前面。
25.二叉树中不存在度大于2的结点。
当某个结点只有一棵子树时，无所谓左、右子树。
26.在一个有向图中，所有顶点的入度之和等于所有顶点的出度之和。
27.如果无向图中每个顶点的度都大于等于2，则该图中必有回路。
28.使用枚举法解决问题，在列举问题可能解的过程中，不能遗漏，但可以重复。
计算机导论部分课后习题
第二章在计算机中如何表示小数点？什么是定点表示法和浮点表示法?设有一台浮点计算机，数码位为8位，阶码位为3位，则它所能表示数的范围是多少？什么是BCD码?什么是ASCII码？什么是汉字输入码、汉字内码、汉字字形码、汉字交换码和汉字地址码？它们各用于什么场合?汉字输入法：将汉字输入到电脑中，使用者可以根据自己的情况选择不同的输入方式。
汉字内码：是在计算机内部使用的汉字代码，汉字字型码：是确定一个汉字字形点阵的代码，是点阵的编码化形式汉字地址码：用来表示汉字字形信息在汉字中的地址什么是命题？在命题代数中主要的连接词有哪几种命题是一个具有具体意义的且能够判断真假的语句。
在命题代数中主要的连接有“与”；“或”；“非”；异或“；”条件“；和”双条件“等。
什么是命题公式?怎么判断两个命题公式等价？由命题变元，连接词和括号组成的合式的式子称为命题公式。
如果两个不同的命题公式P 和Q，无论命题变元取什么值它们的真值都相同，则该两个命题公式等价，记作P=Q。
计算机硬件系统由哪几部分组成?简述各部分的功能。
答：计算机硬件系统由运算器、控制器、输入设备和输出设备五个部分组成。
它们的作用如下：1运算器主要功能是算术运算和逻辑运算；2控制器功能是依次从存储器取出指令、翻译指令、分析指令，向其他部件发出控制信号，指挥计算机各部件协同工作；3存储器主要功能是存放程序和数据；4输入设备用来接收用户输入的数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的形式（二进制代码）存在内存中；5输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。
指令中操作码的功能是什么？简述指令的执行过程。
计算机的工作原理是什么？它是由谁首先提出来的？答：计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。
接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。
计算机科学导论(第4版)习题答案-第3、4章
第3章程序设计语言习题一、选择题1. A2. A3. D4. A5. AB6. C7.D8.C9.D 10. D11.ABCD 12.B 13.A 14.A二、简答题1．简述程序的概念。
答：一个程序就是能够实现特定功能的一组指令序列的集合。
或者程序＝算法＋数据结构。
2. 简述程序设计语言的发展阶段。
经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个发展阶段。
机器语言又称面向机器的语言，是特定的计算机硬件系统所固有的语言，是CPU唯一能够真正不经过翻译而直接识别和执行的语言。
相比而言，其他任何语言编写的程序都必须最终转换成机器语言以后才能在CPU上执行。
由于二进制编码形式的机器指令不便于记忆和使用，人们很快引入了便于记忆、易于阅读和理解、由英文单词或其缩写符号表示的指令，称为汇编指令，又称符号指令或助记符。
利用汇编指令编写得到的程序称为汇编语言程序。
通过引入汇编语言，在一定程度上解决了低级语言程序设计的问题，之后又出现了程序的“可移植性”问题，即程序员编写的源程序如何从一台计算机方便地转移到另一台计算机上执行。
为了解决这个问题，人们引入了高级语言。
高级语言是一种利用意义比较直观的各种“单词”和“公式”，按照一定的“语法规则”来编写程序的语言，又称为程序设计语言或算法语言。
高级语言之所以“高级”，是因为高级语言把很多硬件上复杂费解的概念抽象化了，从而使得程序员可以绕开复杂的计算机硬件的问题、无需了解计算机的指令系统，就能完成程序设计的工作。
3. 简述程序设计过程的一般步骤。
程序设计的过程一般有四个步骤。
（1）分析问题在着手解决问题之前，应该通过分析，充分理解问题，明确原始数据、解题要求、需要输出的数据及形式等。
（2）设计算法算法是解题的过程。
首先集中精力于算法的总体规划，然后逐层降低问题的抽象性，逐步充实细节，直到最终把抽象的问题具体化成可用程序语句表达的算法。
这是一个自上而下、逐步细化的过程。
（3）编码利用程序设计语言表示算法的过程称为编码。
课后自测-6-计算机科学导论(第3版)-常晋义-清华大学出版社
课后自测-66.1 自测练习一、判断题1.目前，WIMP用户界面是主要的人机交互界面，W指窗口（Windows）、I指图标（Icons）、M指菜单（Menus）、P指指点设备（Pointing Device）。
2.人机界面设计就是要设计一个漂亮美观的交互界面。
3.多媒体技术的关键特性是指信息载体的多样性、集成性和交互性。
4.超文本中的超链可以指向文字，也可以指向图形、图像、声音或动画节点。
5.HTML文件是一种使用超文本标记语言进行描述的文本文件，因此使用Windows中的记事本也可以编辑HTML文件。
6.使用Word、FrontPage等软件都可以制作、编辑和浏览超文本。
7.文本展现主要有打印输出和屏幕阅读两种方式。
8.声音质量与它的频率范围无关。
9.将音乐数字化时使用的取样频率通常比将语音数字化时使用的取样频率高。
10.在音频数字处理技术中，要考虑采样、量化和编码问题。
11.对音频数字化来说，在相同条件下，采样频率越高则占的空间越大。
12.采样频率应至少等于为原信号最高频率的才能无失真地还原信号。
13.声卡在计算机中用于完成声音的输入与输出，即输入时将声音信号数字化，输出时重建声音信号。
14.WMA文件是由微软公司开发的一种音频流媒体，它可以在互联网上边下载边播放。
15.MP3是目前流行的一种音乐文件，它采用MPEG-3标准对数字音频进行压缩而得到。
16.扩展名为.mid和.wav的文件都是PC机中的音频文件。
17.在相同的播放时间下，MIDI格式文件比W A V格式文件大。
18.用MP3或MIDI表示同一首小提琴乐曲时，前者的数据量比后者小得多。
19.对于位图来说，用一位位图时每个像素可以有黑白两种颜色，而用二位位图时每个像素则可以有三种颜色。
20.灰度图像的像素有R、G、B三个亮度分量。
21.黑白图像的像素只有一个亮度分量。
22.图像的大小也称为图像的分辨率（包括垂直分辨率和水平分辨率）。
《计算机科学导论》第五章课后作业解答（个人版）
《计算机科学导论》第五章课后作业解答（个⼈版）1.计算机由哪三个⼦系统组成？CPU、主存和输⼊/输出⼦系统。
2.CPU由哪⼏个部分组成？算术逻辑单元（ALU），控制单元和⼀系列寄存器。
3.ALU的功能是什么？算术逻辑单元负责算术、移位和逻辑运算。
4.控制单元的功能是什么？控制单元控制各个⼦系统的操作。
5.主存的功能是什么？存储数据和程序指令。
6.定义RAM、ROM、SRAM、DRAM、PROM、EPROM和EEPROM。
存储器的类型主要有两种：RAM和ROM。
RAM：随机存取存储器是计算机中主存的主要部分。
可以使⽤存储单元地址来随机存取⼀个数据项，⽽不需要存取位于它前⾯的所有数据项。
⽤户可对其读写，且具有易失性。
ROM：和RAM⼀样，可能随机存取。
该存储器的内容是由制造商写进去的。
⽤户只能读不能写，具有⾮易失性。
SRAM：静态RAM通过使⽤传统的触发器门电路来保存数据，存取速度⾼，但价格昂贵。
DRAM：动态RAM通过使⽤电容器来保存数据，存取速度稍慢，但价格便宜。
PROM：可编程只读存储器在计算机发货时是空⽩的，⽤户可借⽤⼀些特殊的设备将程序存储在上⾯，之后就⽆法再次重写了。
EPROM：可擦除的可编程只读存储器，⽤户需要⽤⼀种可以发出紫外光的特殊仪器对其重写，在重写之前还得拆下来再重新安装。
EEPROM：电可擦除的可编程只读存储器，重写时⽤电⼦脉冲即可，⽆需从计算机上下来。
7.⾼速缓冲存储器的作⽤是什么？提⾼CPU存取内存中数据的速度。
8.描述⼀下磁盘的物理组成？磁盘由⼀张张磁⽚叠加⽽成。
这些磁⽚由薄磁膜封装起来。
信息通过盘上每⼀个磁⽚的读/写磁头读写磁介质表⾯来进⾏读取和存储。
9.磁盘和磁带表⾯是怎样组织的？磁盘的盘⾯被划分成磁道，每个磁道⼜分成若⼲个扇区，磁道间通过磁道内部间隔隔开，扇区之间通过扇区内部间隔隔开。
磁带在宽度上可分为9个磁道，磁道上的每个点可分别存储1位的信息，同时垂直切⾯的9个点可以存储8位的信息，另外的1位⽤于错误检测。
计算机科学导论课本答案(完整版)
第1章概述习题(答案)一．选择题1. D2. B3. CD4. C5. ABC6. A7. B8. B9. ABCD 10. ABCDE二．简答题1．什么是计算机系统？计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统，由计算机硬件系统和计算机软件系统两大部分组成。
2．请解释冯•诺依曼所提出的“存储程序”概念。
把程序和数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。
不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。
3．控制器的主要功能是什么？控制器基本功能就是从内存中取出指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。
另外，控制器在工作过程中，还要接受各部件反馈回来的信息。
4．简述CPU和主机的概念。
通常把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU(Central Processing Unit)。
通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机，也可以说主机是由CPU与内存储器组成的，而主机以外的装置称为外部设备，外部设备包括输入/输出设备，外存储器等。
5．什么是计算机软件？计算机软件的分类有哪些？软件是指用来指挥计算机运行的各种程序的总和以及开发、使用和维护这些程序所需的技术文档。
计算机软件系统分为系统软件和应用软件。
计算机系统软件由操作系统、语言处理系统、以及各种软件工具等组成，指挥、控制计算机硬件系统按照预定的程序运行、工作，从而达到预定的目标。
应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类应用问题而编写的软件，包括用户程序及其说明性文件资料。
6．计算机有哪些主要的特点？(1)运算速度快、精度高计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万亿次以上。
一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。
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Chapter 1 练习复习题1.定义一个基于图灵模型的计算机。
答：Turing proposed that all kinds of computation could be performed by a special kind of a machine. He based the model on the actions that people perform when involved in computation. He abstracted these actions into a model for a computational machine that has really changed the world.图灵模型假设各种各样的运算都能够通过一种特殊的机器来完成，图灵机的模型是基于各种运算过程的。
图灵模型把运算的过程从计算机器中分离开来，这确实改变了整个世界。
2.定义一个基于冯·诺伊曼模型的计算机。
答：The von Neumann Model defines the components of a computer, which are memory, the arithmetic logic unit (ALU), the control unit and the input/output subsystems.冯·诺伊曼模型定义了计算机的组成，它包括存储器、算术逻辑单元、控制单元和输入/输出系统。
3.在基于图灵模型的计算机中，程序的作用是什么？答：Based on the Turing model a program is a set of instruction that tells the computer what to do.基于图灵模型的计算机中程序是一系列的指令，这些指令告诉计算机怎样进行运算。
4.在基于冯·诺伊曼模型的计算机中，程序的作用是什么？答：The von Neumann model states that the program must be stored in the memory. The memory of modern computers hosts both programs and their corresponding data.冯·诺伊曼模型的计算机中，程序必须被保存在存储器中，存储程序模型的计算机包括了程序以及程序处理的数据。
5.计算机中有哪些子系统？答：The subsystems of the von Neumann model are memory, the arithmetic/logic unit (ALU), the control unit, and the input/output.冯·诺伊曼模型的计算机中子系统包括存储器、算术逻辑单元、控制单元和输入/输出单元。
6.计算机中存储器子系统的功能是什么？答：Memory is the storage area used for programs and data.存储器的功能是用来保存程序和数据的。
7.计算机中ALU子系统的功能是什么？答：The arithmetic/logic unit (ALU) is where calculations and logical operations take place.计算机中ALU子系统的功能是进行算术和逻辑运算的地方。
8.计算机中控制单元子系统的功能是什么？答：The control unit controls the operations of the memory, ALU, and the input/output subsystem.计算机中控制单元子系统的功能是控制存储器、算术逻辑单元和输入/输出的运行。
9.计算机中输入/输出子系统的功能是什么？答：The input subsystem accepts input data and the program from outside the computer; the output subsystem sends the result of the processing to the outside.计算机中输入子系统的功能是接收计算机外部输出的程序和数据；输出子系统是发送处理结果到计算机外部。
10.简述5个时代的计算机？答：The first generation (roughly 1950–1959) is characterized by the emergence of commercial computers and were used only by professionals. The second-generation (roughly 1959–1965) computers used transistors instead of vacuum tubes. The third generation (roughly 1965 and 1975) started with the invention of the integrated circuit that reduced the cost and size of computers even further. The fourth generation (approximately 1975–1985) saw the appearance of microcomputers.The fifth generation started in 1985. It witnessed the appearance of laptop and palmtop computers, improvements in secondary storage media (CD-ROM, DVD, etc.), the use of multimedia, and the phenomenon of virtual reality.第一代计算机（约1950—1959）的特点是商业计算机的出现和仅由专业人士使用。
第二代计算机（约1959—1965）用晶体管替代了真空管。
第三代计算机（约1965—1975）开始于集成电路的发明，这大大降低了计算机的成本和尺寸。
第四代计算机（约1975—1985）开始出现微型计算机。
第五代计算机始于1985年，以笔记本电脑和掌上电脑的出现为依据，辅助存储媒体得到改进（CD-ROM,、DVD 等），多媒体得到应用，虚拟现实得以实现。
选择题11.现在的计算机是基于（）模型。
A.莱布尼茨B.冯·诺伊曼C.帕斯卡D.查尔斯·巴比奇12.在计算机中，（）子系统存储数据和程序。
A.算术逻辑单元B.输入/输出C.存储器D.控制单元13.在计算机中，（）子系统执行算术和逻辑运算。
A.算术逻辑单元B.输入/输出C.存储器D.控制单元14.在计算机中，（）子系统接收数据和程序并将运算结果传给输出设备A.算术逻辑单元B.输入/输出C.存储器D.控制单元15.在计算机中，（）子系统是其他子系统的管理者。
A.算术逻辑单元B.输入/输出C.存储器D.控制单元16.根据冯·诺伊曼模型，（）被存在存储器中。
A.只有数据B.只有程序C.数据和程序D.以上都不是17.问题的分步骤解决被称为（）。
A.硬件B.操作系统C.计算机语言D.算法和COBOL是（）的例子。
A.硬件B.操作系统C.计算机语言D.算法19.在17世纪能执行加法和减法运算的计算机器是（）。
loomEngine machine20.在计算机语言中，（）是告诉计算机如何处理数据的一系列指令。
A.操作系统B.算法C.数据处理器D.程序21.（）是以结构化的形式来设计和编写程序。
A.软件工程B.硬件工程C.算法开发 C.教育体系22.第一台特殊用途的电子计算机被称为（）。
23.第一代基于冯·诺伊曼模型的计算机中有一个被称为（）。
24.第一台使用存储和编程的计算机器被称为（）。
MadelineBabbage machine Jacquard loom25.( )将程序设计任务从计算机运算任务中分离出来。
A.算法B.数据处理器D.高级程序设计语言 D.操作系统11. b 12. c 13. a 14. b 15. d 16. c17. d 18. c 19. a 20. d 21. a 22. c23. d 24. d 25. c课后练习题27.如果一台小的便宜的计算机可以做大型昂贵的计算机同样能做的事情，为什么人们需要大的呢？答：According to Turing, any problem that can be solved by a big computer can also be solve by a small computer but a big computer can probably solve the problem faster.根据图灵机的原理，任何问题都能在大型计算机中解决，同时也能在小型机中解决，但是大型机解决问题的速度更快。
33.研究并找出键盘起源于哪一代计算机。
答：The first keyboard appear with time sharing, multi-user system by 1964 which is end of the second generation and the beginning of the third generation.第一个键盘与多用户系统均在1964出现，也就是在第二代计算机末期和第三代计算机初期出现。
34.研究并找出打印机起源于哪一代计算机。
答：In 1953, the first high-speed printer was developed by Remington-Randfor use on the UNIVAC computer. This means that printers belong to the first generation of computers.1953年，第一台高速打印机由Remington-Rand发明，并用于UNIVAC计算机，这意味着打印机起源于第一代计算机。
35.根据冯·诺伊曼模型，当今的硬盘可用于输入或输出吗？请解释。
答：The hard disk may be used as either an input device or an output device. When data or programs are read from the disk, the disk is considered an input device. When data or programs are written to the disk, the disk is considered an output device.硬盘既可作为输入设备，又可作为输出设备。