大学计算机基于计算思维知识点

1 / 11 大学计算机基础知识点 第一章 计算思维与计算机 1、三大科学思维——理论思维（以数学为基础的理论思维）、实验思维以物理为基础的实验思维、计算思维 2、计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动. 3、计算思维的本质：抽象+自动化 4、计算机是一种能存储程序和数据，自动执行程序、快速而精确地完成对各种数字化信息处理的电子设备 5、1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计算机 ENIAC诞生。 6、按照计算机所使用的逻辑部件将计算机的发展分为四代： 第一代：(1946-1957) 电子管时代 第二代：(1958-1964) 晶体管时代 第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路 第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路(出现网络，使用面日益广泛) 7、存储程序的工作原理是：在计算机中设置存储器，将程序和数据存放到存储器中，计算机按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储器中的内容进行处理，直到得出结果。 计算机有两个基本能力：一是能够存储程序和数据 二是能够自动地执行程序 程序(Program) ：是指可以连续执行的一条条指令的集合 指令(Instruction) ：是指计算机完成某一种操作的命令 指令是一组二进制代码 操作码：指出进行什么操作 地址码：是规定操作数的值或地址、操作结果的地址及下一条指令的地址等

 计算机硬件系统

运算器控制器内存储器外存储器存储器输入设备输出设备硬 件 2 / 11

第二章  数制（Numbering System）即表示数值的方法，有进位计数制和非进位计数制两种  进位计数制的基本特点如下:  使用固定个数的数码表示数值的大小  逢R进一  采用位权表示法

数制的转换 二进制、八进制、十六进制和十进制之间的转换 信息的存储单位（位、字节）除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)，拍字节(PB)。它们的换算关系 原码、反码、补码之间的转换 ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。在这种编码方案中，用八位二进制（一个字节）来存放一个字符，常用字符有128个，编码从0到127 ASCII码无需记忆，只要了解0-9依次升高，a-z依次升高就可以 汉字的编码：区位码、国标码、机内码的转换 字形码所占字节的计算

第三章  微处理器也叫中央处理单元(CPU)，主要由运算器和控制器组成，是任何微型计算机系统中必备的核心部件。  内存储器  内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM) 。  ROM是只能读出信息而不能由用户写入信息的存储器，断电后，其中的信息也不会丢失。  RAM是指在CPU运行期间既可读出信息也可写入信息的存储器，但断电后，写入的信息会丢失。  注意：CPU只能直接对内存进行读写，而不能直接读写外存 为了解决主存RAM与CPU工作速度不匹配的问题，在CPU和主存之间设置了一级高速度、小容量的存储器，称之为高速缓冲存储器  外存储器即外存，其主要作用是长期存放计算机工作所需要的系统文件、应用程序、用户程序、文档和数据等。 外存中存储的程序和数据必须先送入内存，才能被计算机执行。  总线(BUS)是连接微机中各个部件的一组物理信号线，用于各部件之间的信息传输。  一次传输信息的位数称为总线宽度。 按照总线上传送信息类型的不同，可将总线分为数据总线、地址总线和控制总线。 3 / 11

控制总线(CB)：用控制总线来传送控制信号 地址总线(AB)：通常地址总线是单向的。地址总线的宽度与所寻址的范围有关，即地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，一般来说，若地址总线为n根，则可寻址空间为2n字节比如8位微机的地址总线为16根，则其最大可寻址空间为216＝64KB 数据总线(DB)：是CPU同各部件交换信息的通路。数据总线都是双向的。 BIOS:实际上就是微机的基本输入输出系统（Basic Input－Output System），其内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。

计算机软件是指为了充分发挥计算机硬件的效能和方便用户使用计算机而设计的各种程序和数据的总和。 软件分为：系统软件、应用软件 系统软件是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件 操作系统(operating system)，它管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，为用户提供一个功能强大、使用方便且可扩展的工作环境，它是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的扩充

应用软件是指用户为了解决各种实际问题而开发和研制的软件，它在系统软件的支持下运行

第四章 算法的特性：确定性、可行性、有穷性、有零个或多个输入、有一个或多个输出 算法的描述

图形符号 符号名称 说 明 起始、终止框 表示算法的开始或结束 输入、输出框 框中标明输入、输出的内容 处理框 框中标明进行什么处理 4 / 11

用自然语言表示：就是用人们所熟悉的自然语言把算法的各个步骤依次表示出来 用流程图表示：就是用一些大家共识的专用图形符号和带有箭头的流程线来表示算法 用程序设计语言表示 常量与变量 常量：在程序执行过程中，其值不发生改变的量称为常量 变量：在程序运行过程中，其值可以改变的量称为变量。 一个变量有一个名字 ，变量通过其名字来访问 变量的访问主要有“读”和“写”两种操作 运算符 ：用于告知计算机对数据进行操作的类型、方式和功能 表达式 :用运算符将运算对象（操作数或另一个表达式）连接起来的、符合语法规则的式子称为表达式。 控制语句对应的三种结构：顺序结构、选择结构、循环结构 常用算法：极值算法、求和算法、枚举算法、迭代算法

第五章 数据结构包括以下三方面内容： 逻辑结构、存储结构、和对数据的操作 ❖ 逻辑结构：数据元素之间逻辑上的关系，数据的组织形式。简称为数据结构. ❖ 数据的逻辑结构具体可分为四类： ① 集合 ② 线性结构 ③ 树型结构 ④ 图状结构 存储结构：数据元素以及数据元素之间的逻辑关系在计算机内存中的表示。一般地，一个存储结构包括以下两个主要部分 存储结点(简称结点),每个结点存放一个数据元素 ② 数据元素之间关系的表示，也就是逻辑结构的计算机内部表示 线性表: 是n(n≥O)个同类型数据元素(结点)的有穷序列。其中数据元素的个数n称为线性表的长度(简称表长)。表长为O的线性表称为空表。表示成：(a1，a2 …，an) 线性表逻辑结构的基本特征: ① 存在唯一的一个被称为“第一个”的数据元素和唯一的一个被称为“最后一个”的数据元素； ② 除第一个数据元素外，其他数据元素有且仅有一个直接前趋元素； ③ 除最后一个数据元素外，其他数据元素有且仅有一个直接后继元素

判断框 框中标明判定条件并在框外标明判定后的两种结果的流向

流程线 表示从某一框到另一框的流向 连接点 表示算法流向出口或入口连接点 5 / 11 线性表的顺序存储结构 顺序表是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的各个数据元素 特点：逻辑结构中相邻的结点在存储结构中仍相邻 在顺序表上实现插入和删除运算必须移动结点才能够反映出结点间逻辑关系的变化 (1) 插入：在表的第i(1≤i≤n+1)个位置上，插入一个新结点x，使线性表的长度加1 。基本步骤为： ① 将结点ai…an各后移一个位置,以便空出第i个位置； ② 将新结点x置入第i个位置； ③ 表长加l 删除：将表的第i(1≤i≤n)个结点删去，使线性表的长度减1。基本步骤为： ① 结点ai+1…an依次前移一个位置(覆盖被删结点ai)； ② 表长减1 单链表是用一组任意的存储单元来存放线性表的结点。 单链表的结点(每个存储单元)由数据域(data)和指针域(next)两部分组成；数据域用于存储线性表一个数据元素；指针域用于存放一个指针，该指针指向其直接后继结点。这样，所有结点通过指针链接起来,因此链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同 特点：指针为数据元素之间的逻辑关系的映像 栈的逻辑结构和线性表相同，但是，栈(Stack)是仅限在表的一端进行插入和删除运算的线性表，通常称插入、删除这一端为栈顶，另一端称为栈底,表中无元素时为空栈 栈的运算原则是“先进后出” 插入运算称为进栈(或入栈) 删除运算称为退栈(或出栈) 基本运算为： 入栈、出栈、取栈顶元素 队列(Queue)，两头都有限制，插入只能在表的一端进行(只进不出)，而删除只能在表的另一端进行(只出不进)，允许删除的一端称为队头(front)，允许插入的一端称为队尾 (real) 队列(Queue)，两头都有限制，插入只能在表的一端进行(只进不出)，而删除只能在表的另一端进行(只出不进)，允许删除的一端称为队头(front)，允许插入的一端称为队尾 (real) 树是n(n≥0)个结点的有限集合。 在任意一棵非空树中: ① 有且仅有一个特定的称为根的结点： ② 当n>l时，其余结点分为m(m>0)个互不相交的非空集合T1，T2，…，Tm，其中每一个集合本身又是一棵树，并称为根的子树。 树是一种“分支层次”结构。 “分支”是指树中任一结点的子孙可以按它们所在的子树的不同而划分成不同的“分支”； “层次”是指树上所有结点可以按它们的层数划分成不同的“层次 度:树上任一结点所拥有的子树的数目称为该结点的度。 叶子或终端结点:度为0的结点称为叶子或终端结点。 非终端结点或分支结点:度大于O的结点称为非终端结点或分支结点。 树的度:一棵树中所有结点的度的最大值称为该树的度。 ➢ 若树中结点A是结点B的直接前趋，则称A为B的双亲或父结点，称B为A的孩子或子结点。 ➢ 父结点相同的结点互称为兄弟。 ➢ 一棵树上的任何结点(不包括根本身)称为根的子孙。