奥鹏南开《计算机科学导论》最新复习资料(含卡诺图等)

《计算机科学导论》课程期末复习资料写给同学们的几点说明：关于考试题型和试卷结构单项选择（10道题、每题2分、共20分）；判断题（5道题、每题2分、共10分）；名词解释（6道题、每题5分、共30分）；简答题（3道题、每题10分、共30分）；分析设计题（1道题、每题10分、共10分）。一、客观部分：（单项选择、判断）（一）、选择部分★考核知识点:计算硬件的发展历程附1.1.1（考核知识点解释）：17世纪中叶法国人BlaisePascal建造了齿轮驱动机械，可以执行整数加减法，被誉为第一个数字计算器★考核知识点:计算硬件的发展历程附1.1.2（考核知识点解释）：19世纪，英国人巴贝奇爵士提出了分析机的原型，其中第一次引入了内存的思想，即使得机器在计算过程中可以暂时保存中间数据。这一思想在计算硬件的发展过程中是一次重大进步，直接催生了现代数字计算机的产生。★考核知识点:计算硬件的发展历程附1.1.3（考核知识点解释）：第一代计算机使用真空管存储信息★考核知识点:计算软件的发展历程附1.1.4（考核知识点解释）：在计算机的高级程序设计语言中主要包括两类：面向结构的编程语言和面向对象的编程语言。其区别是：面向结构的编程语言以事件发生的过程或次序为依据组织程序，而面向对象的编程语言试图寻找问题涉及的类和对象、进而发现类之间的关系，这一思想更加接近事物的本质。Pascal、BASIC、C是典型的面向结构的编程语言，C++是典型的面向对象的编程语言。★考核知识点:计算机的类型附1.1.5（考核知识点解释）：•个人计算机–满足个人应用要求，体积小、价格便宜–台式机（Desktop）、便携式计算机（Laptop、Notebook）•小型计算机–体积比个人计算机大一点，计算与存储能力更强–适用于中小型企业和科研机构的计算处理要求•大型计算机–体积更大，需要专门的机房和维护环境–系统性能更高，数据存储空间更大–一般用于大型企业和科研机构的数据中心和计算服务平台•超级计算机–拥有远胜于其他计算机的计算能力和存储能力–用于国家战略服务和专项的超级数据计算★考核知识点:计算机硬件设备附1.1.6（考核知识点解释）：计算机存储设备包括内存、硬盘、软盘、光盘、U盘★考核知识点:计算机软件层次附1.1.7（考核知识点解释）：在计算机系统中，软件的层次结构从内向外依次是：机器语言、汇编语言、高级语言、系统软件、应用软件；越靠近里层的越接近计算机硬件、越靠近外层的越接近计算机用户。★考核知识点:位置计数法附1.1.8（考核知识点解释）：基数是位置记数系统的基本数值，规定了这个系统中使用的数字量和数位位置的值。以数字836为例，因为出现了8，根据位置计数法的性质，其基数最小应该是9。一个反例是，如果该数为一个7进制的数，则该计数系统中允许出现的数字符号是0-6，不可能出现8。★考核知识点:位置计数法附1.1.9（考核知识点解释）：在基数为R的位置计数法系统中，从右数起第1位的数位位值是R0=1，第2位的数位位值是R1=R，所以10可以表示基数值。★考核知识点:位值计数法附1.1.10（考核知识点解释）：根据位值计数法的定义，将十三进制数字943展开为十进制，可得9*132+4*131+3*130=1576。★考核知识点:二进制向十进制转换附1.1.11（考核知识点解释）：根据二进制向十进制转换的规则，可得1*26+0*25+1*24+0*23+1*22+1*21+0*20=86。★考核知识点:命题和逻辑附1.1.12（考核知识点解释）：命题应该是一条或真或假的陈述语句，而不能是疑问句或祈使句。★考核知识点:电路设计附1.1.13（考核知识点解释）：半加法器和全加法器作为两种典型的示例电路，其主要区别就是是否考虑上一次加法产生的进位。半加法器不考虑之前的进位，因此只有本次相加的两个数输入电路；全加法器则需要考虑之前的进位，因此除了本次相加的两个数之外，还有之前的进位输入电路。全加法器的电路比半加法器的电路复杂。★考核知识点:利用卡诺图化简电路附1.1.14（考核知识点解释）：已知某电路对应的布尔表达式后利用卡诺图的方法对其进行化简是第3章的一个重要知识点，其基本步骤是：首先绘制一个空的卡诺图，然后根据原始的布尔表达式将卡诺图对应的空格填充为1；然后根据化简规则将可化简的多个小方格组合在一起；最后写出化简后的新布尔表达式即可。本课程对卡诺图的考察仅限2变元、3变元、4变元。★考核知识点:利用卡诺图化简电路时无需在意的条件附1.1.15（考核知识点解释）：在某些电路中，由于输入值的一些组合从未出现过，所以对其输出值可以任意选择，函数对于这种组合的值称为无需在意条件。在卡诺图中，用d作其记号★考核知识点:冯诺依曼体系附1.1.16（考核知识点解释）：中央处理器由运算器、控制器、寄存器组成。★考核知识点:需求分析附1.1.17（考核知识点解释）：数据流程图是软件需求分析的重要工具，它以图形的方式表达数据处理系统中信息的变换和传递过程，从而可以在软件开发者和软件需求提出者之间建立有效的沟通途径。★考核知识点:计算机网络的分类附1.1.18（考核知识点解释）：•局域网–LocalAreaNetwork，LAN–将有限范围内的各种计算机互联成网，提供高数据传输速率（10M/s~10G/s）和低误码率的高质量数据传输环境，一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展•城域网–MetropolitanAreaNetwork，MAN•广域网–WideAreaNetwork，WAN，也叫远程网–覆盖的地理范围从几十公里到几千公里★考核知识点:OSI参考模型附1.1.19（考核知识点解释）：OSI参考模型定义了网络互连的7层框架，详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。模型自底向上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。★考核知识点:域名系统附1.1.20（考核知识点解释）：美国是Internet的发源地，因此美国的顶级域名以组织模式划分，其他国家的顶级域名以地理模式划分（二）、判断部分★考核知识点:计算硬件的发展历程附1.2.1（考核知识点解释）：•硬件：–通常是指计算机系统中有形的装置和设备的总称•Hardware：–Themachinerywhichmakesupacomputer,asopposedtothesystemsthatmakeitperformparticularjobs.★考核知识点:计算软件的发展历程附1.2.2（考核知识点解释）：机器语言是内置在计算机电路中的指令。汇编语言则是使用助记忆码表示每条机器语言指令，是一种程序设计的辅助工具。★考核知识点:行程长度编码附1.2.3（考核知识点解释）：行程长度编码的原理是利用三个字符表示连续重复出现的若干字符。显然当某个字符仅重复出现3次时不宜使用行程长度编码，因为编码后的长度并没有缩短，还额外浪费了编码时间。★考核知识点:布尔代数附1.2.4（考核知识点解释）：提供的是集合{0,1}上的运算和规则，这个集合及布尔代数的规则被用来研究电子和光学开关★考核知识点:门附1.2.5（考核知识点解释）：门是对电信号执行基础运算的设备，接受一个或者多个输入信号，生成一个输出信号；门是构成数字逻辑电路的基元，基本的门电路包括与、或、非、异或、与非、或非。★考核知识点:编译器附1.2.6（考核知识点解释）：随着时间的推移，围绕计算机硬件建立了不同层次的程序设计语言，简化了应用程序员的工作。其中，高级程序设计语言与人类的思维和交流方式最为接近。然而计算机只能执行机器码，所以需要翻译程序把高级语言编写的程序翻译成机器码。编译器：把用高级语言编写的程序翻译成机器码的程序★考核知识点:E-R模型附1.2.7（考核知识点解释）：实体是某个抽象事物，实体集是某些相似实体的集合。★考核知识点:计算软件的发展历程附1.2.8（考核知识点解释）：软件是指与系统有关的程序、步骤和有关文件编制的集合，而非仅指与计算机有关的程序。★考核知识点:等值原理附1.2.9（考核知识点解释）：不同数形的两个数字可能表示同等数量的实体★考核知识点:视频附1.2.10（考核知识点解释）：视频是活动的、连续的图像序列。帧是视频中的一幅图像，是构成视频信息的基本单元。视频编译码器是用于缩减电影大小的方法★考核知识点:排序算法附1.2.11（考核知识点解释）：稳定排序算法是相同大小的元素不被交换的算法，占用有限额外空间的算法是原址排序算法。★考核知识点:软件危机附1.2.12（考核知识点解释）：软件危机产生的原因有两方面：•与软件本身的特点有关–软件属于逻辑部件，过程管理和质量评价不容易–修改软件错误通常意味着修改设计–规模庞大•与软件开发与维护的方法不正确有关–对用户要求认识不足就匆忙编写程序–重视代码编写，轻视软件维护★考核知识点:计算机网络协议附1.2.13（考核知识点解释）：计算机网络是由多个互联的节点组成的，节点之间需要不断地交换数据与控制信息。要做到有条不紊地交换数据，每个节点都必须遵守一些事先约定好的规则。一个协议就是一组控制数据通信的规则。这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。网络协议就是为网络数据交换而制定的规则二、主观部分：（名词解释、简答、分析设计）（一）、名词解释★考核知识点：位置计数法的概念附2.1.1（考核知识点解释）：一种表达数字的系统，数位按顺序排列，每个数位有一个位值，数字的值是每个数位和位值的乘积之和。★考核知识点：模拟数据的概念附2.1.2（考核知识点解释）：是一种连续表示法，模拟它表示的真实信息。★考核知识点：数字数据的概念附2.1.3（考核知识点解释）：是一种离散表示法，把信息分割成了独立的元素。★考核知识点：原码的概念附2.1.4（考核知识点解释）：将数的符号数码化，即用一个二进制位表示符号：对整数，该位取0，对负数，该位取1。而数值部分保持数的原有形式（有时需要在高位部分添几个0）。这样所得结果为该数的原码表示。★考核知识点：补码的概念附2.1.5（考核知识点解释）：一个负数加模的结果即是该数的补码，它与该负数等价，或者说是一对一的，一个正数的补码就是它本身。★考核知识点：反码的概念附2.1.6（考核知识点解释）：正数的反码与其原码、补码相同，负数的反码等于原码除符号位外，按位求反。★考核知识点：溢出的概念附2.1.7（考核知识点解释）：当运算的结果超出某种数据类型所表示的数的范围时，机器不能正确表示，这时要产生溢出，在溢出的情况下，机器将产生错误的结果★考核知识点：字符集的概念附2.1.8（考核知识点解释）：字符和表示它们的代码的清单★考核知识点：RGB表示法的概念附2.1.9（考核知识点解释）：在计算机中，颜色通常用RGB(red-green-blue)值表示，其中的三个数字说明了每种基色的份额，用0~255之间的数字表示一种元素的份额★考核知识点：布尔代数的概念附2.1.10（考核知识点解释）：提供的是集合{0,1}上的运算和规则，这个集合及布尔代数的规则被用来研究电子和光学开关★考核知识点：布尔函数的概念附2.1.11（考核知识点解释）：设B={0,1}，则Bn={(x1，x2，……，xn)|xi∈B，1≤i≤n}是由0和1所能构成的所有n元有序列的集合，从Bn到B的函数称为n度布尔函数★考核知识点：文字的概念附2.1.12（考核知识点解释）：布尔变元或其补★考核知识点：小项的概念附2.1.13（考核知识点解释）：布尔变元x1，x2，……，xn的小项是一个布尔积y1y2……yn，其中yi等于xi，或yi等于xi的补★考核知识点：积之和展开式的概念附2.1.14（考核知识点解释）：给定一个布尔函数，可以构造小项的布尔和使得：当此布尔函数具有值1时它的值为1，当此布尔函数具有值0时它的值为0，此布尔和中的小项与使得此函数值为1的值的组合对应，表示布尔函数的小项的和称为此函数的积之和展开式或析取范式★考核知识点：门的概念附2.1.15（考核知识点解释）