算法与复杂性体系结构与组织

① 计算机科学导论的图书目录

第1章 概述
1.1 计算的起源
1.2 计算机的产生和发展阶段
1.3 计算机的应用领域和发展趋势
1.4 计算学科
1.5 计算机科学与技术学科的知识体系
1.6 计算机科学与技术学科的教育
1.7 社会信息化的挑战
1.8 计算机产业
本章小结
习题
第2章 计算机体系结构与组织
2.1 数值数据
2.2 非数值数据
2.3 数据的机器编码
2.4 数字逻辑与数字系统
2.5 微型计算机系统的组成
2.6 存储系统的结构
2.7 输入/输出系统
2.8 多核技术
2.9 高性能计算机
2.10 并行计算机
2.11 分布式系统
本章小结
习题
第3章 程序设计语言
3.1 程序设计语言概述
3.2 声明和类型
3.3 类型系统
3.4 编译原理
3.5 程序设计语言的设计
本章小结
习题
第4章 程序设计基础
4.1 程序设计基础
4.2 程序设计方法
4.3 基本数据结构
4.4 事件驱动程序设计
本章小结
习题
第5章 算法与复杂性
5.1 算法分析基础
5.2 常用算法介绍
5.3 算法描述工具
5.4 算法的评价
5.5 算法设计策略
5.6 分布式算法
5.7 可计算性理论基础
5.8 NP问题
5.9 自动机理论
5.10 加密算法
5.11 几何算法
5.12 并行算法
本章小结
习题
第6章 信息管理
6.1 模型与信息系统
6.2 数据库系统概述
6.3 关系数据库
6.4 数据库查询语言SQL
6.5 关系数据库设计
6.6 数据库管理
6.7 常用数据库管理系统
6.8 数据库新发展
本章小结
习题
第7章 软件工程
7.1 软件工程概述
7.2 软件开发模型
7.3 软件开发方法
7.4 软件质量评价和保证
7.5 质量度量模型
7.6 软件复杂性
7.7 软件项目管理
7.8 软件可靠性
7.9 软件评审
7.10 容错软件技术
7.11 软件工程环境
本章小结
习题
第8章 操作系统
8.1 操作系统概念
8.2 操作系统的发展
8.3 操作系统原理
8.4 操作系统的分类
8.5 操作系统的功能
8.6 操作系统的体系结构
8.7 并发性
8.8 调度与分派
8.9 安全与保护
8.10 文件系统
8.11 容错
8.12 系统性能评价
8.13 脚本
8.14 主流操作系统简介
8.15 操作系统的新发展
本章小结
习题
第9章 网络计算
9.1 通信与组网
9.2 计算机网络
9.3 Internet和TCP/IP协议
9.4 网络管理
9.5 移动通信与无线上网
9.6 网络安全机制
9.7 网格计算
本章小结
习题
第10章 图形学和可视化计算
10.1 图形学基本概念
10.2 图形系统
10.3 计算机视觉和可视化
10.4 图形用户界面
10.5 图像通信
10.6 几何建模
10.7 计算机动画
10.8 虚拟现实
本章小结
习题
第11章 人机交互
11.1 人机交互
11.2 多媒体技术
本章小结
习题
第12章 离散结构
12.1 离散结构的研究对象及主要内容
12.2 数理逻辑
12.3 集合论
12.4 代数结构
12.5 图论
12.6 离散概率
本章小结
习题
第13章 数值计算科学
13.1 高性能计算
13.2 数值分析
13.3 运筹学
13.4 数学建模与计算机模拟
本章小结
习题
第14章 智能系统
14.1 人工智能系统
14.2 知识表示及推理
14.3 搜索技术
14.4 自然语言处理
14.5 智能计算
14.6 机器学习
木章 小结
习题
第15章 社会和职业问题
15.1 计算的社会背景
15.2 计算机与道德
15.3 基于计算机系统的风险与责任
15.4 知识产权
15.5 隐私与公民自由
15.6 计算机犯罪
15.7 团队合作
15.8 哲学框架
本章小结
习题
参考文献

② 八大排序算法与复杂度

  在处理大批量数据时，有序化的数据可以在很大程度上提高算法效率。
直接插入排序  先总结一下数据结构的八大排序，分别是插入排序中的 直接插入排序 ， 希尔排序 ，交换排序中的 起泡排序 ， 快速排序 ，选择排序中的 直接选择排序 ， 堆排序 ，以及 归并排序 和 基数排序 。
  如何评价排序的优劣呢？除了正确，易读和容错（自动检错，报错并通过与用户对话来纠错）以外，性能是一个重要指标。

  算法性能是指运行一个算法所需要的时间长短和内存多少，他们分别称为 时间复杂性 和 空间复杂性 。

  1）有些计算机需要用户提供程序运行时间的上限。一旦达到这个上限，程序将被强制结束。
  2）一个正在开发的程序可能需要一个令人满意的实时响应。
  选择什么样的时间单位（程序步）来度量算法运行时间呢？对少量的输入，算法瞬间就运行完了。所以对算法性能的评价总是对大的输入量而言的。
  假设输入量是n，算法运行时间是n的函数T(n)，我们研究当很大时，T(n)是什么级别。这里就用到了 大O记法 ：如果存在正常数c和n ₀ ，使得当n≥n ₀ 时，T(n)≤ c*f(n)，则记为T(n)=O(f(n))。

  算法所需空间包括固定部分和变动部分。固定部分与输入量或规模无关，主要包括程序码空间和常量，变量和对象的定长所占的空间。变动部分与输出量有关，主要包括递归栈空间和中间处理所需空间。如果用P表示算法，S(P)表示空间需求，那么S(P)=c（固定部分）+S _p （变动部分）。算法的空间复杂性分析重点是变动部分S _p 。

  此外，如果一种排序实施前后，关键码相同的任意两个数据元素其前后次序没有发生变化，那么这个排序方法就被称作是 稳定的 ，否则就是 不稳定的 。

原理：从待排序集的第1个数据元素开始，依次选择数据元素，与有序子集的数据元素依次从后往前进行比较，选择插入位置。

稳定性： 稳定 。

原理：以增量为步长划分子序列，即同一子序列的数据元素，其下标步长等于增量。对每个子序列实施直接插入排序。不断缩小增量，当增量为1时，所有数组元素都在一个子序列中，成为有序集。
   通俗来讲，增量即为数组中元素下表的差值，假设步长为4，及a[0]，a[4]，a[8]…为一个子序列。实行直接插入排序后，将增量缩小为一半，直至增量缩小为1。

稳定性： 不稳定

原理：把数组分为左右两个半区，左半区为有序子集，右半区为无序子集。开始时，左半区为空。在无序子集中，从后往前，两两相邻元素比较，逆序则交换。最后交换的位置成为有序子集的上界。直到一趟起泡排序中没有发生交换，排序停止。

稳定性： 稳定 。

原理：取无序子集中的第一个数据元素作为基准，将无序子集分为左右两个半区，左半区不大于基准，右半区不小于基准；然后对左右半区重复上述操作，知道各半区元素个数为1.

稳定性： 不稳定 ，主要是划分算法Partition造成的。

原理：将数组分为左右两个半区，左半区为有序子集，右半区为无序子集。开始时，有序子集为空。在无序子集中，选出最小元素，与无序子集第一个元素交换，再将第一个元素并入有序子集中。重复上述操作。

稳定性： 稳定 。

原理：
1）将数组分为左右两个半区，左半区为有序子集，右半区为无序子集。开始时，有序子集为空。
2）将无序子集创建为大根堆。
3）将堆化为无序子集首位数据元素交换，将交换后的尾元素并入有序子集，然后把缩小的无序子集调整为大根堆。
4）重复步骤3）n-2次。

稳定性： 不稳定 。

原理：
1） 归并 （一般指二路归并）：将两个有序表合成一个新的有序表。包含关键码的原始数组ini分为左右两个有序分区（归并段）[s,m]和[m+1,e]，将他们按序归并，一个归并段存储到一个辅助数组（merge）中。
2） 迭代归并 ：包含关键码的原始数组ini按长度len划分为几个连续的归并段，每一个归并段都有序，用二路归并将相邻归并段合成一个长度为2len的归并段并存入辅助数组，这个过程称为 一趟归并 。重复上述步骤。
 ①剩下一个长度为len的归并段和一个长度不足len的归并段，继续调用二路归并。
 ②只剩下一个长度为len或不足len的归并段，直接移至辅助数组merge。

稳定性： 稳定 。

原理：采用“分配”和“收集”技术，从关键码的低位到高位进行比较。有十个队列作为分配用的”箱子“，编号0~9。遵照先进先出原则，从个位开始排序，到十位，百位，以此类推。

稳定性： 稳定 。

③ 谁有《计算机导论》清华大学出版社出版，的课后练习题答案急！！！！！！！

第1章 概 述
习题(答案)
一．选择题
1. D 2. B 3. CD 4. C 5. ABC
6. A 7. B 8. B 9. 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。
(2)具有逻辑判断和记忆能力
计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。
(3)高度的自动化和灵活性
计算机采取存储程序方式工作，即把编好的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。
7．计算机的分类有哪些？
根据计算机工作原理和运算方式的不同，以及计算机中信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为数字式电子计算机(Digital Computer)、模拟式电子计算机(Analog Computer)和数字模拟混合计算机(Hybrid Computer)。当今广泛应用的是数字计算机，因此，常把数字式电子计算机(Electronic Digital Computer)简称为电子计算机或计算机。
按计算机的用途可分为通用计算机(General Purpose Computer)和专用计算机(Special Purpose Computer )两大类。通用计算机能解决多种类型问题，是具有较强通用性的计算机，一般的数字式电子计算机多属此类；专用计算机是为解决某些特定问题而专门设计的计算机，如嵌入式系统。
根据计算机的总体规模对计算机分类，可分为巨型机(Super Computer)、大/中型计算机(Mainframe)、小型计算机(Mini computer)、微型计算机(Micro computer)和网络计算机(Network Computer)五大类。
常见的微型机还可以分为台式机、便携机、笔记本电脑、掌上型电脑等多种类型。
8．简述计算机的基本运行方式。
计算机的基本运作方式可概括为所谓的“IPOS循环”。IPOS循环即输入(Input)、处理(Processing)、输出(Output)和存储(Storage)，它反映了计算机进行数据处理的基本步骤。
(1)输入
接受由输入设备(如键盘、鼠标器、扫描仪等)提供的数据。
(2)处理
对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行转换。
(3)输出
将处理所产生的结果等数据由输出设备(如显示器、打印机、绘图仪等)进行输出。
(4)存储
计算机可以存储程序和数据供以后使用。
9．计算机有哪些主要的用途？
(1)科学计算
使用计算机来完成科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的计算称为科学计算，也称为数值计算。科学计算是使用计算机完成在科学研究和工程技术领域中所提出的大量复杂的数值计算问题，是计算机的传统应用之一。
(2)信息处理
所谓信息处理就是使用计算机对数据进行输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储等，又称为数据处理。例如座席预订与售票系统、零售业中的应用、办公自动化等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是现代化管理的基础。
(3)实时控制(也称过程控制)
实时控制也称过程控制，实时控制能及时地采集检测数据、使用计算机快速地进行处理并自动地控制被控对象的动作，实现生产过程的自动化。
(4)计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学
计算机辅助设计(Computer Aided Design——CAD)是使用计算机来辅助人们完成产品或工程的设计任务的一种方法和技术。计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing——CAM)是使用计算机辅助人们完成工业产品的制造任务，能通过直接或间接地与工厂生产资源接口的计算机来完成制造系统的计划、操作工序控制和管理工作的计算机应用系统。计算机辅助教学(Computer Aided Instruction——CAI)是把计算机用作教学媒体，使它充当指导者、工具和学习者角色，学生通过与计算机的对话进行学习的一种新型教学技术。
(5)人工智能
人工智能(Artificial Intelligence——AI)就是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。
(6)多媒体技术
随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成“多媒体”(Multimedia)的概念。
10．简述计算机的发展趋势。
(1)微型化
一方面，随着计算机的应用日益广泛，在一些特定场合，需要很小的计算机，计算机的重量、体积都变得越来越小，但功能并不减少。另一方面，随着计算机在世界上日益普及，个人电脑正逐步由办公设备变为电子消费品。人们要求电脑除了要保留原有的性能之外，还要有时尚的外观、轻便小巧、便于操作等特点，如平板电脑、手持电脑等。今后个人计算机(Personal Computer)在计算机中所占的比重将会越来越大，使用也将会越来越方便。
(2)巨型化
社会在不断发展，人类对自然世界的认识活动也越来越多，很多情况要求计算机对数据进行运算。“巨型化”在这里并不是通常意义上的大小，主要是指机器的性能——运算速度等。
(3)网络化
因特网(Internet)的建立正在改变我们的世界，改变我们的生活。网络具有虚拟和真实两种特性，网上聊天和网络游戏等具有虚拟特性，而网络通信、电子商务、网络资源共享则具有真实的特性。
(4)智能化
今后，计算机在生活中扮演的角色将会更加重要,计算机应用将具有更多的智能特性，能够帮助用户解决—些自己不熟悉或不愿意做的事，如智能家电、烹调等。
(5)新型计算机
目前新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统。
11．简述计算学科的定义、计算学科的本质、计算学科的三个过程。
计算学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对理论分析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。计算学科的研究包括了从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究。
计算学科的根本问题是“什么能被有效地自动进行？”。计算学科的根本问题讨论的是能行性的有关内容，而凡是与能行性有关的讨论都是处理离散对象的。
计算学科的实质是学科方法论的思想，其关键问题是抽象、理论和设计三个过程相互作用的问题。
(1)理论
理论是数学科学的根本。应用数学家们都认为，科学的进展都是基于纯数学的。应用数学用数学的方法推动经验科学和工程学的发展，同时又不断刺激对新数学的需要，为纯理论数学提出新的问题。
(2)抽象
抽象(模型化)是自然科学的根本。科学家们相信，科学进展的过程基本上都是形成假设，然后用模型化过程去求证。
(3)设计
设计是工程的根本。工程师们认为，工程进展基本上都是提出问题，然后通过设计去构造系统，以解决问题。
12．简述计算机科学与技术学科的定义。
计算机科学技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科，包括科学与技术两方面。科学侧重于研究现象、揭示规律；技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。
13．简述计算机科学课程体系的核心内容。
计算学科课程体系的教学内容归结为14个知识体，包括：
(1)离散结构(PS)
计算学科是以离散型变量为研究对象，离散数学对计算技术的发展起着十分重要的作用。随着计算技术的迅猛发展，离散数学越来越受到重视。
(2)程序设计基础(PF)
《计算作为一门学科》报告指出了程序设计在计算学科的正确地位：程序设计是计算学科课程中固定练习的一部分，是每一个计算学科专业的学生应具备的能力，是计算学科核心科目的一部分，程序设计语言还是获得计算机重要特性的有力工具。
(3)算法与复杂性(AL)
算法是计算机科学和软件工程的基础，现实世界中，任何软件系统的性能仅依赖于两个基本点方面，一方面是所选择的算法；另一方面是各不同层次实现的适宜性和效率。
(4)组织与体系结构(AR)
计算机在计算中处于核心地位，如果没有计算机，计算学科只是理论数学的一个分支，应该对计算机系统的功能构件、以及他们的特点/性能和相互作用有一定的理解。
(5)操作系统(OS)
操作系统定义了对硬件行为的抽象，程序员用它来对硬件进行控制。操作系统还管理计算机用户间的资源共享。
(6)网络计算(NC)
计算机和通信网络的发展，尤其是基于TCP/IP的网络的发展使得网络技术在计算学科中更加重要。
(7)程序设计语言(PL)
程序设计语言是程序员与计算机交流的主要工具。一个程序员不仅要知道如何使用一种语言进行程序设计，还应理解不同语言的程序设计风格。
(8)人-机交互(HL)
人机交互重点在于理解人对交互式对象的交互行为，知道如何使用以人为中心的方法开发和评价交互软件系统，以及人机交互设计问题的一般知识。
(9)图形学和可视化计算(GV)
该主领域的主要内容包括：计算机图形学、可视化、虚拟现实、计算机视觉等4 个学科子领域的研究内容。
(10)智能系统(IS)
人工智能领域关心的问题是自主代理的设计和分析。智能系统必须干知其环境，合理地朝着指定的任务行动，并与其它代理和人进行交互。
(11)信息管理(IM)
信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着重要的作用。
(12)软件工程(SE)
软件工程是关于如何有效地利用建立满足用户和客户需求的软件系统理论/知识和实践的学科，可以应用于小型、中型、大型系统。
(13)数值计算科学(CN)
从计算学科的诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成了计算机科学研究的一个主要领域。
(14)社会和职业问题(SP)
大学生需要懂得计算学科本身基本的文化、社会、法律和道德问题。还需要培养学生提出有关计算的社会影响这样严肃问题以及对这些问题的可能答案进行评价的能力。学生还需要认识到软硬件销售商和用户的基本法律权利，也应意识到这些权利的基本基础——道德价值观。

三．讨论题
1．计算机的产生是世纪最伟大的成就之一，具体体现在哪些方面？根据你的观察，请列出计算机的应用。
答案略。
2．计算机提供了无限的机会和挑战。利用它可以更快更好地完成许多事情，可以方便地和全世界的人们联系和通信。但是，是否想过事情的反面呢？所有的变化都是积极的么？计算机的广泛使用会产生什么负面的影响吗？讨论这些问题和其他所能想到的问题。
答案略。

是这个吗?

④ 计算机十四 知识体

01、离散结构 Discrete Structures (DS)
02、程序设计基础 Programming Fundamentals (PF)
03、算法和复杂性 Algorithms and Complexity (AL)
04、体系结构和组织 Architecture and Organization (AR)
05、操作系统 Operating Systems (OS)
06、网络计算 Net-Centric Computing (NC)
07、设计语言 Programming Languages (PL)
08、人机交互 Human-Computer Interaction (HC)
09、图形学和可视化计算 Graphics and Visual Computing (GV)
10、智能系统 Intelligent Systems (IS)
11、信息系统 Information Management (IM)
12、社会和专业的问题 Social and Professional Issues (SP)
13、软件工程 Software Engineering (SE)
14、计算科学和数值计算方法 Computational Science and Numerical Methods (CN)

⑤ 计算机组成与结构 王爱英主编 清华大学出版 书后答案

第1章概述习题(答案)一．选择题1.D2.B3.CD4.C5.ABC6.A7.B8.B9.ABCD10.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(CentralProcessingUnit)。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。(2)具有逻辑判断和记忆能力计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。(3)高度的自动化和灵活性计算机采取存储程序方式工作，即把编好的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。7．计算机的分类有哪些？根据计算机工作原理和运算方式的不同，以及计算机中信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为数字式电子计算机(DigitalComputer)、模拟式电子计算机(AnalogComputer)和数字模拟混合计算机(HybridComputer)。当今广泛应用的是数字计算机，因此，常把数字式电子计算机(ElectronicDigitalComputer)简称为电子计算机或计算机。按计算机的用途可分为通用计算机(GeneralPurposeComputer)和专用计算机(SpecialPurposeComputer)两大类。通用计算机能解决多种类型问题，是具有较强通用性的计算机，一般的数字式电子计算机多属此类；专用计算机是为解决某些特定问题而专门设计的计算机，如嵌入式系统。根据计算机的总体规模对计算机分类，可分为巨型机(SuperComputer)、大/中型计算机(Mainframe)、小型计算机(Minicomputer)、微型计算机(Microcomputer)和网络计算机(NetworkComputer)五大类。常见的微型机还可以分为台式机、便携机、笔记本电脑、掌上型电脑等多种类型。8．简述计算机的基本运行方式。计算机的基本运作方式可概括为所谓的“IPOS循环”。IPOS循环即输入(Input)、处理(Processing)、输出(Output)和存储(Storage)，它反映了计算机进行数据处理的基本步骤。(1)输入接受由输入设备(如键盘、鼠标器、扫描仪等)提供的数据。(2)处理对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行转换。(3)输出将处理所产生的结果等数据由输出设备(如显示器、打印机、绘图仪等)进行输出。(4)存储计算机可以存储程序和数据供以后使用。9．计算机有哪些主要的用途？(1)科学计算使用计算机来完成科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的计算称为科学计算，也称为数值计算。科学计算是使用计算机完成在科学研究和工程技术领域中所提出的大量复杂的数值计算问题，是计算机的传统应用之一。(2)信息处理所谓信息处理就是使用计算机对数据进行输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储等，又称为数据处理。例如座席预订与售票系统、零售业中的应用、公自动化等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是现代化管理的基础。(3)实时控制(也称过程控制)实时控制也称过程控制，实时控制能及时地采集检测数据、使用计算机快速地进行处理并自动地控制被控对象的动作，实现生产过程的自动化。(4)计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学计算机辅助设计(ComputerAidedDesign——CAD)是使用计算机来辅助人们完成产品或工程的设计任务的一种方法和技术。计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing——CAM)是使用计算机辅助人们完成工业产品的制造任务，能通过直接或间接地与工厂生产资源接口的计算机来完成制造系统的计划、操作工序控制和管理工作的计算机应用系统。计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction——CAI)是把计算机用作教学媒体，使它充当指导者、工具和学习者角色，学生通过与计算机的对话进行学习的一种新型教学技术。(5)人工智能人工智能(ArtificialIntelligence——AI)就是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。(6)多媒体技术随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成“多媒体”(Multimedia)的概念。10．简述计算机的发展趋势。(1)微型化一方面，随着计算机的应用日益广泛，在一些特定场合，需要很小的计算机，计算机的重量、体积都变得越来越小，但功能并不减少。另一方面，随着计算机在世界上日益普及，个人电脑正逐步由公设备变为电子消费品。人们要求电脑除了要保留原有的性能之外，还要有时尚的外观、轻便小巧、便于操作等特点，如平板电脑、手持电脑等。今后个人计算机(PersonalComputer)在计算机中所占的比重将会越来越大，使用也将会越来越方便。(2)巨型化社会在不断发展，人类对自然世界的认识活动也越来越多，很多情况要求计算机对数据进行运算。“巨型化”在这里并不是通常意义上的大小，主要是指机器的性能——运算速度等。(3)网络化因特网(Internet)的建立正在改变我们的世界，改变我们的生活。网络具有虚拟和真实两种特性，网上聊天和网络游戏等具有虚拟特性，而网络通信、电子商务、网络资源共享则具有真实的特性。(4)智能化今后，计算机在生活中扮演的角色将会更加重要,计算机应用将具有的智能特性，能够帮助用户解决—些自己不熟悉或不愿意做的事，如智能家电、烹调等。(5)新型计算机目前新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统。11．简述计算学科的定义、计算学科的本质、计算学科的三个过程。计算学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对理论分析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。计算学科的研究包括了从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究。计算学科的根本问题是“什么能被有效地自动进行？”。计算学科的根本问题讨论的是能行性的有关内容，而凡是与能行性有关的讨论都是处理离散对象的。计算学科的实质是学科方法论的思想，其关键问题是抽象、理论和设计三个过程相互作用的问题。(1)理论理论是数学科学的根本。应用数学家们都认为，科学的进展都是基于纯数学的。应用数学用数学的方法推动经验科学和工程学的发展，同时又不断刺激对新数学的需要，为纯理论数学提出新的问题。(2)抽象抽象(模型化)是自然科学的根本。科学家们相信，科学进展的过程基本上都是形成假设，然后用模型化过程去求证。(3)设计设计是工程的根本。工程师们认为，工程进展基本上都是提出问题，然后通过设计去构造系统，以解决问题。12．简述计算机科学与技术学科的定义。计算机科学技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科，包括科学与技术两方面。科学侧重于研究现象、揭示规律；技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。13．简述计算机科学课程体系的核心内容。计算学科课程体系的教学内容归结为14个知识体，包括：(1)离散结构(PS)计算学科是以离散型变量为研究对象，离散数学对计算技术的发展起着十分重要的作用。随着计算技术的迅猛发展，离散数学越来越受到重视。(2)程序设计基础(PF)《计算作为一门学科》报告指出了程序设计在计算学科的正确地位：程序设计是计算学科课程中固定练习的一部分，是每一个计算学科专业的学生应具备的能力，是计算学科核心科目的一部分，程序设计语言还是获得计算机重要特性的有力工具。(3)算法与复杂性(AL)算法是计算机科学和软件工程的基础，现实世界中，任何软件系统的性能仅依赖于两个基本点方面，一方面是所选择的算法；另一方面是各不同层次实现的适宜性和效率。(4)组织与体系结构(AR)计算机在计算中处于核心地位，如果没有计算机，计算学科只是理论数学的一个分支，应该对计算机系统的功能构件、以及他们的特点/性能和相互作用有一定的理解。(5)操作系统(OS)操作系统定义了对硬件行为的抽象，程序员用它来对硬件进行控制。操作系统还管理计算机用户间的资源共享。(6)网络计算(NC)计算机和通信网络的发展，尤其是基于TCP/IP的网络的发展使得网络技术在计算学科中更加重要。(7)程序设计语言(PL)程序设计语言是程序员与计算机交流的主要工具。一个程序员不仅要知道如何使用一种语言进行程序设计，还应理解不同语言的程序设计风格。(8)人-机交互(HL)人机交互重点在于理解人对交互式对象的交互行为，知道如何使用以人为中心的方法开发和评价交互软件系统，以及人机交互设计问题的一般知识。(9)图形学和可视化计算(GV)该主领域的主要内容包括：计算机图形学、可视化、虚拟现实、计算机视觉等4个学科子领域的研究内容。(10)智能系统(IS)人工智能领域关心的问题是自主代理的设计和分析。智能系统必须干知其环境，合理地朝着指定的任务行动，并与其它代理和人进行交互。(11)信息管理(IM)信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着重要的作用。(12)软件工程(SE)软件工程是关于如何有效地利用建立满足用户和客户需求的软件系统理论/知识和实践的学科，可以应用于小型、中型、大型系统。(13)数值计算科学(CN)从计算学科的诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成了计算机科学研究的一个主要领域。(14)社会和职业问题(SP)大学生需要懂得计算学科本身基本的文化、社会、法律和道德问题。还需要培养学生提出有关计算的社会影响这样严肃问题以及对这些问题的可能答案进行评价的能力。学生还需要认识到软硬件销售商和用户的基本法律权利，也应意识到这些权利的基本基础——道德价值观。三．讨论题1．计算机的产生是世纪最伟大的成就之一，具体体现在哪些方面？根据你的观察，请列出计算机的应用。答案略。2．计算机提供了无限的机会和挑战。利用它可以更快更好地完成许多事情，可以方便地和全世界的人们联系和通信。但是，是否想过事情的反面呢？所有的变化都是积极的么？计算机的广泛使用会产生什么负面的影响吗？讨论这些问题和其他所能想到的问题。答案略。是这个吗?

⑥ 形式语言与自动机理论（第2版）清华大学出版社的课后答案

第1章 概 述
习题(答案)
一．选择题
1. D 2. B 3. CD 4. C 5. ABC
6. A 7. B 8. B 9. 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。
(2)具有逻辑判断和记忆能力
计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。
(3)高度的自动化和灵活性
计算机采取存储程序方式工作，即把编好的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。
7．计算机的分类有哪些？
根据计算机工作原理和运算方式的不同，以及计算机中信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为数字式电子计算机(Digital Computer)、模拟式电子计算机(Analog Computer)和数字模拟混合计算机(Hybrid Computer)。当今广泛应用的是数字计算机，因此，常把数字式电子计算机(Electronic Digital Computer)简称为电子计算机或计算机。
按计算机的用途可分为通用计算机(General Purpose Computer)和专用计算机(Special Purpose Computer )两大类。通用计算机能解决多种类型问题，是具有较强通用性的计算机，一般的数字式电子计算机多属此类；专用计算机是为解决某些特定问题而专门设计的计算机，如嵌入式系统。
根据计算机的总体规模对计算机分类，可分为巨型机(Super Computer)、大/中型计算机(Mainframe)、小型计算机(Mini computer)、微型计算机(Micro computer)和网络计算机(Network Computer)五大类。
常见的微型机还可以分为台式机、便携机、笔记本电脑、掌上型电脑等多种类型。
8．简述计算机的基本运行方式。
计算机的基本运作方式可概括为所谓的“IPOS循环”。IPOS循环即输入(Input)、处理(Processing)、输出(Output)和存储(Storage)，它反映了计算机进行数据处理的基本步骤。
(1)输入
接受由输入设备(如键盘、鼠标器、扫描仪等)提供的数据。
(2)处理
对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行转换。
(3)输出
将处理所产生的结果等数据由输出设备(如显示器、打印机、绘图仪等)进行输出。
(4)存储
计算机可以存储程序和数据供以后使用。
9．计算机有哪些主要的用途？
(1)科学计算
使用计算机来完成科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的计算称为科学计算，也称为数值计算。科学计算是使用计算机完成在科学研究和工程技术领域中所提出的大量复杂的数值计算问题，是计算机的传统应用之一。
(2)信息处理
所谓信息处理就是使用计算机对数据进行输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储等，又称为数据处理。例如座席预订与售票系统、零售业中的应用、办公自动化等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是现代化管理的基础。
(3)实时控制(也称过程控制)
实时控制也称过程控制，实时控制能及时地采集检测数据、使用计算机快速地进行处理并自动地控制被控对象的动作，实现生产过程的自动化。
(4)计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学
计算机辅助设计(Computer Aided Design——CAD)是使用计算机来辅助人们完成产品或工程的设计任务的一种方法和技术。计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing——CAM)是使用计算机辅助人们完成工业产品的制造任务，能通过直接或间接地与工厂生产资源接口的计算机来完成制造系统的计划、操作工序控制和管理工作的计算机应用系统。计算机辅助教学(Computer Aided Instruction——CAI)是把计算机用作教学媒体，使它充当指导者、工具和学习者角色，学生通过与计算机的对话进行学习的一种新型教学技术。
(5)人工智能
人工智能(Artificial Intelligence——AI)就是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。
(6)多媒体技术
随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成“多媒体”(Multimedia)的概念。
10．简述计算机的发展趋势。
(1)微型化
一方面，随着计算机的应用日益广泛，在一些特定场合，需要很小的计算机，计算机的重量、体积都变得越来越小，但功能并不减少。另一方面，随着计算机在世界上日益普及，个人电脑正逐步由办公设备变为电子消费品。人们要求电脑除了要保留原有的性能之外，还要有时尚的外观、轻便小巧、便于操作等特点，如平板电脑、手持电脑等。今后个人计算机(Personal Computer)在计算机中所占的比重将会越来越大，使用也将会越来越方便。
(2)巨型化
社会在不断发展，人类对自然世界的认识活动也越来越多，很多情况要求计算机对数据进行运算。“巨型化”在这里并不是通常意义上的大小，主要是指机器的性能——运算速度等。
(3)网络化
因特网(Internet)的建立正在改变我们的世界，改变我们的生活。网络具有虚拟和真实两种特性，网上聊天和网络游戏等具有虚拟特性，而网络通信、电子商务、网络资源共享则具有真实的特性。
(4)智能化
今后，计算机在生活中扮演的角色将会更加重要,计算机应用将具有更多的智能特性，能够帮助用户解决—些自己不熟悉或不愿意做的事，如智能家电、烹调等。
(5)新型计算机
目前新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统。
11．简述计算学科的定义、计算学科的本质、计算学科的三个过程。
计算学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对理论分析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。计算学科的研究包括了从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究。
计算学科的根本问题是“什么能被有效地自动进行？”。计算学科的根本问题讨论的是能行性的有关内容，而凡是与能行性有关的讨论都是处理离散对象的。
计算学科的实质是学科方法论的思想，其关键问题是抽象、理论和设计三个过程相互作用的问题。
(1)理论
理论是数学科学的根本。应用数学家们都认为，科学的进展都是基于纯数学的。应用数学用数学的方法推动经验科学和工程学的发展，同时又不断刺激对新数学的需要，为纯理论数学提出新的问题。
(2)抽象
抽象(模型化)是自然科学的根本。科学家们相信，科学进展的过程基本上都是形成假设，然后用模型化过程去求证。
(3)设计
设计是工程的根本。工程师们认为，工程进展基本上都是提出问题，然后通过设计去构造系统，以解决问题。
12．简述计算机科学与技术学科的定义。
计算机科学技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科，包括科学与技术两方面。科学侧重于研究现象、揭示规律；技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。
13．简述计算机科学课程体系的核心内容。
计算学科课程体系的教学内容归结为14个知识体，包括：
(1)离散结构(PS)
计算学科是以离散型变量为研究对象，离散数学对计算技术的发展起着十分重要的作用。随着计算技术的迅猛发展，离散数学越来越受到重视。
(2)程序设计基础(PF)
《计算作为一门学科》报告指出了程序设计在计算学科的正确地位：程序设计是计算学科课程中固定练习的一部分，是每一个计算学科专业的学生应具备的能力，是计算学科核心科目的一部分，程序设计语言还是获得计算机重要特性的有力工具。
(3)算法与复杂性(AL)
算法是计算机科学和软件工程的基础，现实世界中，任何软件系统的性能仅依赖于两个基本点方面，一方面是所选择的算法；另一方面是各不同层次实现的适宜性和效率。
(4)组织与体系结构(AR)
计算机在计算中处于核心地位，如果没有计算机，计算学科只是理论数学的一个分支，应该对计算机系统的功能构件、以及他们的特点/性能和相互作用有一定的理解。
(5)操作系统(OS)
操作系统定义了对硬件行为的抽象，程序员用它来对硬件进行控制。操作系统还管理计算机用户间的资源共享。
(6)网络计算(NC)
计算机和通信网络的发展，尤其是基于TCP/IP的网络的发展使得网络技术在计算学科中更加重要。
(7)程序设计语言(PL)
程序设计语言是程序员与计算机交流的主要工具。一个程序员不仅要知道如何使用一种语言进行程序设计，还应理解不同语言的程序设计风格。
(8)人-机交互(HL)
人机交互重点在于理解人对交互式对象的交互行为，知道如何使用以人为中心的方法开发和评价交互软件系统，以及人机交互设计问题的一般知识。
(9)图形学和可视化计算(GV)
该主领域的主要内容包括：计算机图形学、可视化、虚拟现实、计算机视觉等4 个学科子领域的研究内容。
(10)智能系统(IS)
人工智能领域关心的问题是自主代理的设计和分析。智能系统必须干知其环境，合理地朝着指定的任务行动，并与其它代理和人进行交互。
(11)信息管理(IM)
信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着重要的作用。
(12)软件工程(SE)
软件工程是关于如何有效地利用建立满足用户和客户需求的软件系统理论/知识和实践的学科，可以应用于小型、中型、大型系统。
(13)数值计算科学(CN)
从计算学科的诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成了计算机科学研究的一个主要领域。
(14)社会和职业问题(SP)
大学生需要懂得计算学科本身基本的文化、社会、法律和道德问题。还需要培养学生提出有关计算的社会影响这样严肃问题以及对这些问题的可能答案进行评价的能力。学生还需要认识到软硬件销售商和用户的基本法律权利，也应意识到这些权利的基本基础——道德价值观。

三．讨论题
1．计算机的产生是世纪最伟大的成就之一，具体体现在哪些方面？根据你的观察，请列出计算机的应用。
答案略。
2．计算机提供了无限的机会和挑战。利用它可以更快更好地完成许多事情，可以方便地和全世界的人们联系和通信。但是，是否想过事情的反面呢？所有的变化都是积极的么？计算机的广泛使用会产生什么负面的影响吗？讨论这些问题和其他所能想到的问题。
答案略。

是这个吗?

⑦ 计算机科学导论的内容简介

《计算机科学导论(第3版)》从实用的角度出发，根据教育部高教司主持评审的《中国计算机科学与技术学科教程2002》组织编写，并参照ACM和IEEE Computing Curricula 2005，对计算机科学与技术学科进行系统化和科学化的阐述。详细介绍了计算机体系结构与组织、程序设计语言、程序设计基础、算法与复杂性、信息管理、软件工程、操作系统、网络计算、图形学和可视化计算、人机交互、离散结构、数值计算科学、智能系统、社会和职业问题等专业知识点。每章均配有习题，以指导读者深入地学习。
《计算机科学导论(第3版)》既可作为高等学校计算机专业课程的教材，也可作为通信、电子信息、自动化等相关专业的计算机教材。

⑧ 什么是CC2005及其14个知识领域和5个专业方向。

CC2005包含的五个专业方向为：计算机科学方向、计算机工程方向、信息系统、软件工程方向。十四个领域为：离散结构、程序设计基础、算法与复杂性、计算机组织结构与体系结构、操作系统、网络及其计算、程序设计语言、人机交互、图形学和可视化计算、智能系统、信息管理、社会和职业问题、软件工程、数值计算科学。

⑨ 计算机的体系结构,组成和实现各自处理哪些方面的问题

电脑的体系结构分为硬件系统和软件系统两个部分。
多媒体技术个人电脑的硬件设备包括：
主机：主机是整个电脑的主体，可以说用电脑来工作的时候，工作是在它内部完成的。主机外观上分为立式和卧式两种。立式机箱的结构更利于散热，更受人们欢迎一些。
键盘：是电脑中不可缺少的输入设备，用户可以通过键盘输入命令和数据，并可通过它控制电脑的运行。常见的键盘大多是101或104键的，一些较为新颖的104键盘往往带有两个Windows键和一个应用程序键，以提高在Win7操作系统上操作电脑的效率。这些键可以分为大键盘区、编辑键区、功能键区和小键盘区。
显示器：是电脑基本的输出设备，是整个电脑硬件系统中不可缺少的部分。我们现在常用的是液晶显示器，与传统的阴极射线管显示器相比，辐射比较低、体积小，耗电少。它利用液晶的特性，通电时排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光线通过，通过电路控制，显示图像。
打印机也是一种常用的输出设备。因为显示器上显示的内容一旦关机就看不见了，也不方便把显示器搬来搬去给别人阅读，所以我们还是需要用打印机把自己的工作成果打印出来。
鼠标：电脑中重要的输入设备，它能方便地把鼠标指针准确定位在我们指定的屏幕位置，很方便地完成各种操作。按其工作原理，鼠标分为机械鼠标、光电鼠标和光机鼠标。目前我们常常用的鼠标是光电鼠标。光电鼠标的下面是两个平行放置的小光源，这种鼠标只能在特定的鼠标垫上移动，光源发出的光经过鼠标垫反射后由鼠标接收为移动信号，送入电脑，使屏幕上的鼠标指针随之移动。鼠标指针和鼠标的移动方向是一致的，移动距离也成比例。光电鼠标使用时比较灵活，故障率比较低。
音箱：相当于电脑的嘴巴和喉咙，有了它电脑才能发出悦耳的声音。音箱的外壳有木质和塑料两种，两只音箱一左一右摆放在电脑两侧，与显示器有一定距离，才能得到立体声效果。
麦克风：相当于电脑的耳朵，有了它电脑才能把外部的声音传送到电脑中，变换成数字波形，输入到文件或多媒体图像中。
摄像头：可以分为数字摄像头和模拟摄像头两大类，数字摄像头可以直接捕捉影像，通过串口、并口或USB接口传到电脑里。根据摄像头的形态，可以分为桌面底座式、高杆式和液晶挂式。摄像头还可以分为有驱动和无驱动型的摄像头。
软件分为系统软件、应用软件。
系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。
操作系统是一管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让使用者与系统交互的操作接口。目前多媒体个人电脑的主要操作系统是Windows 7。
应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统，比如数据库管理系统。多媒体个人电脑的应用软件主要有酷狗音乐、腾讯视频、PPTV、Office 2007等。

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是这个吗？
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第1章 概 述
习题(答案)
一．选择题
1. D 2. B 3. CD 4. C 5. ABC
6. A 7. B 8. B 9. 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。
(2)具有逻辑判断和记忆能力
计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。
(3)高度的自动化和灵活性
计算机采取存储程序方式工作，即把编好的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。
7．计算机的分类有哪些？
根据计算机工作原理和运算方式的不同，以及计算机中信息表示形式和处理方式的不同，计算机可分为数字式电子计算机(Digital Computer)、模拟式电子计算机(Analog Computer)和数字模拟混合计算机(Hybrid Computer)。当今广泛应用的是数字计算机，因此，常把数字式电子计算机(Electronic Digital Computer)简称为电子计算机或计算机。
按计算机的用途可分为通用计算机(General Purpose Computer)和专用计算机(Special Purpose Computer )两大类。通用计算机能解决多种类型问题，是具有较强通用性的计算机，一般的数字式电子计算机多属此类；专用计算机是为解决某些特定问题而专门设计的计算机，如嵌入式系统。
根据计算机的总体规模对计算机分类，可分为巨型机(Super Computer)、大/中型计算机(Mainframe)、小型计算机(Mini computer)、微型计算机(Micro computer)和网络计算机(Network Computer)五大类。
常见的微型机还可以分为台式机、便携机、笔记本电脑、掌上型电脑等多种类型。
8．简述计算机的基本运行方式。
计算机的基本运作方式可概括为所谓的“IPOS循环”。IPOS循环即输入(Input)、处理(Processing)、输出(Output)和存储(Storage)，它反映了计算机进行数据处理的基本步骤。
(1)输入
接受由输入设备(如键盘、鼠标器、扫描仪等)提供的数据。
(2)处理
对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行转换。
(3)输出
将处理所产生的结果等数据由输出设备(如显示器、打印机、绘图仪等)进行输出。
(4)存储
计算机可以存储程序和数据供以后使用。
9．计算机有哪些主要的用途？
(1)科学计算
使用计算机来完成科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的计算称为科学计算，也称为数值计算。科学计算是使用计算机完成在科学研究和工程技术领域中所提出的大量复杂的数值计算问题，是计算机的传统应用之一。
(2)信息处理
所谓信息处理就是使用计算机对数据进行输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储等，又称为数据处理。例如座席预订与售票系统、零售业中的应用、办公自动化等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是现代化管理的基础。
(3)实时控制(也称过程控制)
实时控制也称过程控制，实时控制能及时地采集检测数据、使用计算机快速地进行处理并自动地控制被控对象的动作，实现生产过程的自动化。
(4)计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学
计算机辅助设计(Computer Aided Design——CAD)是使用计算机来辅助人们完成产品或工程的设计任务的一种方法和技术。计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing——CAM)是使用计算机辅助人们完成工业产品的制造任务，能通过直接或间接地与工厂生产资源接口的计算机来完成制造系统的计划、操作工序控制和管理工作的计算机应用系统。计算机辅助教学(Computer Aided Instruction——CAI)是把计算机用作教学媒体，使它充当指导者、工具和学习者角色，学生通过与计算机的对话进行学习的一种新型教学技术。
(5)人工智能
人工智能(Artificial Intelligence——AI)就是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。
(6)多媒体技术
随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成“多媒体”(Multimedia)的概念。
10．简述计算机的发展趋势。
(1)微型化
一方面，随着计算机的应用日益广泛，在一些特定场合，需要很小的计算机，计算机的重量、体积都变得越来越小，但功能并不减少。另一方面，随着计算机在世界上日益普及，个人电脑正逐步由办公设备变为电子消费品。人们要求电脑除了要保留原有的性能之外，还要有时尚的外观、轻便小巧、便于操作等特点，如平板电脑、手持电脑等。今后个人计算机(Personal Computer)在计算机中所占的比重将会越来越大，使用也将会越来越方便。
(2)巨型化
社会在不断发展，人类对自然世界的认识活动也越来越多，很多情况要求计算机对数据进行运算。“巨型化”在这里并不是通常意义上的大小，主要是指机器的性能——运算速度等。
(3)网络化
因特网(Internet)的建立正在改变我们的世界，改变我们的生活。网络具有虚拟和真实两种特性，网上聊天和网络游戏等具有虚拟特性，而网络通信、电子商务、网络资源共享则具有真实的特性。
(4)智能化
今后，计算机在生活中扮演的角色将会更加重要,计算机应用将具有更多的智能特性，能够帮助用户解决—些自己不熟悉或不愿意做的事，如智能家电、烹调等。
(5)新型计算机
目前新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统。
11．简述计算学科的定义、计算学科的本质、计算学科的三个过程。
计算学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对理论分析、设计、效率、实现和应用等进行的系统研究。计算学科的研究包括了从算法与可计算性的研究到根据可计算硬件和软件的实际实现问题的研究。
计算学科的根本问题是“什么能被有效地自动进行？”。计算学科的根本问题讨论的是能行性的有关内容，而凡是与能行性有关的讨论都是处理离散对象的。
计算学科的实质是学科方法论的思想，其关键问题是抽象、理论和设计三个过程相互作用的问题。
(1)理论
理论是数学科学的根本。应用数学家们都认为，科学的进展都是基于纯数学的。应用数学用数学的方法推动经验科学和工程学的发展，同时又不断刺激对新数学的需要，为纯理论数学提出新的问题。
(2)抽象
抽象(模型化)是自然科学的根本。科学家们相信，科学进展的过程基本上都是形成假设，然后用模型化过程去求证。
(3)设计
设计是工程的根本。工程师们认为，工程进展基本上都是提出问题，然后通过设计去构造系统，以解决问题。
12．简述计算机科学与技术学科的定义。
计算机科学技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科，包括科学与技术两方面。科学侧重于研究现象、揭示规律；技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。
13．简述计算机科学课程体系的核心内容。
计算学科课程体系的教学内容归结为14个知识体，包括：
(1)离散结构(PS)
计算学科是以离散型变量为研究对象，离散数学对计算技术的发展起着十分重要的作用。随着计算技术的迅猛发展，离散数学越来越受到重视。
(2)程序设计基础(PF)
《计算作为一门学科》报告指出了程序设计在计算学科的正确地位：程序设计是计算学科课程中固定练习的一部分，是每一个计算学科专业的学生应具备的能力，是计算学科核心科目的一部分，程序设计语言还是获得计算机重要特性的有力工具。
(3)算法与复杂性(AL)
算法是计算机科学和软件工程的基础，现实世界中，任何软件系统的性能仅依赖于两个基本点方面，一方面是所选择的算法；另一方面是各不同层次实现的适宜性和效率。
(4)组织与体系结构(AR)
计算机在计算中处于核心地位，如果没有计算机，计算学科只是理论数学的一个分支，应该对计算机系统的功能构件、以及他们的特点/性能和相互作用有一定的理解。
(5)操作系统(OS)
操作系统定义了对硬件行为的抽象，程序员用它来对硬件进行控制。操作系统还管理计算机用户间的资源共享。
(6)网络计算(NC)
计算机和通信网络的发展，尤其是基于TCP/IP的网络的发展使得网络技术在计算学科中更加重要。
(7)程序设计语言(PL)
程序设计语言是程序员与计算机交流的主要工具。一个程序员不仅要知道如何使用一种语言进行程序设计，还应理解不同语言的程序设计风格。
(8)人-机交互(HL)
人机交互重点在于理解人对交互式对象的交互行为，知道如何使用以人为中心的方法开发和评价交互软件系统，以及人机交互设计问题的一般知识。
(9)图形学和可视化计算(GV)
该主领域的主要内容包括：计算机图形学、可视化、虚拟现实、计算机视觉等4 个学科子领域的研究内容。
(10)智能系统(IS)
人工智能领域关心的问题是自主代理的设计和分析。智能系统必须干知其环境，合理地朝着指定的任务行动，并与其它代理和人进行交互。
(11)信息管理(IM)
信息系统几乎在所有使用计算机的场合都发挥着重要的作用。
(12)软件工程(SE)
软件工程是关于如何有效地利用建立满足用户和客户需求的软件系统理论/知识和实践的学科，可以应用于小型、中型、大型系统。
(13)数值计算科学(CN)
从计算学科的诞生之日起，科学计算的数值方法和技术就构成了计算机科学研究的一个主要领域。
(14)社会和职业问题(SP)
大学生需要懂得计算学科本身基本的文化、社会、法律和道德问题。还需要培养学生提出有关计算的社会影响这样严肃问题以及对这些问题的可能答案进行评价的能力。学生还需要认识到软硬件销售商和用户的基本法律权利，也应意识到这些权利的基本基础——道德价值观。

三．讨论题
1．计算机的产生是世纪最伟大的成就之一，具体体现在哪些方面？根据你的观察，请列出计算机的应用。
答案略。
2．计算机提供了无限的机会和挑战。利用它可以更快更好地完成许多事情，可以方便地和全世界的人们联系和通信。但是，是否想过事情的反面呢？所有的变化都是积极的么？计算机的广泛使用会产生什么负面的影响吗？讨论这些问题和其他所能想到的问题。
答案略。

是这个吗?