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1、大学计算机基础与计算思维课后习题参考答案目录第 1 章计算、计算机与计算思维.2第 2 章数据的计算基础.5第 3 章计算机硬件系统.错误！未定义书签。第 4 章操作系统基础.错误！未定义书签。第 5 章算法与数据结构.错误！未定义书签。第 6 章程序设计及软件工程基础.错误！未定义书签。第 7 章数据库技术.错误！未定义书签。第 8 章计算机网络.错误！未定义书签。第 9 章信息安全与职业道德.错误！未定义书签。第 10 章计算软件.错误！未定义书签。第 11 章办公软件 Office 2010.错误！未定义书签。算机科学与技术学院计算机基础教学部2015 年 9 月名师资料总结-精品资料欢
2、迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -第 1 章计算、计算机与计算思维1.1 举例说明可计算性和计算复杂性的概念。答：对于给定的一个输入，如果计算机器能在有限的步骤内给出答案，这个问题就是可计算的。数值计算、能够转化为数值计算的非数值问题（如语音、图形、图像等）都是可计算的。计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小的模型，判断哪些问题的计算是简单的，哪些是困难的，研究计算过程中时间和空间等资源的耗费情况，从而寻求更为优越的求解复杂问题的有效规则，例如著名的汉诺塔问题。1.2 列举 3 种电子计算机出现之前的计算工具，并简述其主要特点。答：（1）算盘通过算法口诀化，加快了计算速度。（2）
3、帕斯卡加法器通过齿轮旋转解决了自动进位的问题。（3）机电式计算机Z-1，全部采用继电器，第一次实现了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令等设计思想。1.3 简述电子计算机的发展历程及各时代的主要特征。答：第一代电子管计算机（19461954 年）。这个时期的计算机主要采用电子管作为运算和逻辑元件。主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带。在软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。程序的编写与修改都非常繁琐。计算机主要用于科学和工程计算。第二代晶体管计算机（19541964 年）。计算机逻辑元件逐步由电子管改为晶体管，体积与功耗都有所降低。主存储器采用铁淦氧磁芯器，外存储器采用先进
4、的磁盘，计算机的速度和可靠性有所提高。软件方面，出现了各种各样的高级语言，如 FORTRAN、ALGOL、COBIL及编译程序语言，简化了程序设计，建立了程序库和批处理的管理程序，开始用“操作系统”软件对整个计算机资源进行管理。除了进行科学计算之外，这时的计算机还应用于工业控制、工程设计及数据处理等领域。第三代集成电路计算机（19641970 年）。这个时期的计算机逻辑元件使用集成电路代替了原来独立的物理元件，使用半导体存储器代替了磁芯存储器。中、小规模的集成电路可在单个芯片上集成几十个晶体管。在软件方面，出现了分时操作系统及交互式高级语言，实现了多道程序的运行，如当其中一个程序等待输入/输出
5、时，另一个程序可以进行计算，这大大提高了计算机的运行速度。第四代大规模集成电路计算机（1970 年至今）。这个时期的计算机逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路LSI（Large Scale Integration of Circuits）。通过 LSI 技术在一个芯片上能集成几十万甚至几百万个晶体管，集成度比中、小规模集成电路提高了12 个以上的数量级。1.4 简述计算机的特点。答：（1）运算速度快；（2）计算精度高；（3）具有记忆能力；（4）具有逻辑判断能力；（5）具有自动执行能力1.5 你所知道的计算机有哪些？答：根据计算机的综合性能指标，结合计算机应用领域的分布可将计算机分为高性能计
6、算机、微型计算机、工作站、服务器、嵌入式计算机五大类。1.6 举例说明计算机的广泛应用。答：计算机的应用可以归纳为以下几个主要方面：（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工智能（6）网络通信1.7 什么是图灵机？它对电子计算机的发明有何启示？答：通过建立指令、程序以及通用机器执行程序的理论模型，证明了可以制造一种通用的机器计算所有能想象得到的可计算函数，这种理论上的计算机后来被命名为“图灵机”（Turing Machine）。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -图灵机第一次把计算和自动机联系起来，不仅为现代计算机的设计指明了方
7、向，还成为算法分析和程序语言设计的基础理论，是计算学科最核心的理论之一。图灵机启示了我们如何构造并实现一个复杂的系统。一个复杂的系统可由若干复杂的动作构成，而这些动作又可以分解为容易实现的基本动作，因而构造一个系统仅需要构造这些基本动作以及控制基本动作组合与执行顺序的机构即可。1.8 简述冯?诺依曼计算机的主要设计思想。答：冯?诺依曼提出的计算机设计思想概括起来有下面三个要点。（1）采用二进制形式表示数据和指令。数据和指令在外观形式上并没有区别，只是各自代表的含义不同。（2）采用程序存储方式。存储程序和程序控制是冯?诺依曼计算机的主要思想。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序
8、）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。（3）计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部件组成，并且确定了这5个部件的基本功能。1.9 简述计算机系统的组成及其层次结构。内存储器中央处理器总线输入输出接口主机输入设备外存储器输出设备外部设备编译系统操作系统系统工具软件系统软件网络软件数据库管理系统中间件软件开发环境支撑软件接口软件和工具包用户程序应用软件包应用软件计算机系统硬件系统软件系统硬件系统操作系统编译系统数据库管理系统软件开发环境办公软件人事管理软件系统开发员普通用
9、户和程序员应用软件支撑软件系统软件1.10 简述计算机的工作原理。答：计算机的工作过程就是程序执行的过程。程序在运行前先由输入设备及操作系统调入内存储器中，当机器进入运行状态后，就从内存储器中取出第一条指令以实现其基本操作。一条指令执行完后，又自动地开始取下一条指令，重复进行，直至遇到结束指令为止。在具体执行计算机指令时，每一条指令都需要包含几个基本的步骤：取指令、分析指令和执行指令。取指令就是把要执行的指令从内存储器中取出送入微处理器；分析指令就是分析所取出的指令所要完成的动作；执行指令就是根据控制器发出的控制信息，使运算器按照指令规定的操作去执行相应的动作。1.11 你是如何理解计算思维的
10、？答：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。也就是说计算思维使用的方法主要是计算机科学的方法，要完成的任务是求解问题、进行系统设计、理解人类的行为。1.12 简要说明计算思维有哪些主要的方法。答：计算思维的方法涉及两个方面：一方面是源于数学和工程中系统设计与评估的方法；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -还有一方面是计算机科学特有的方法。周以真教授具体地阐述了七大类计算思维的方法。（1）计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个人们知道怎样解决的问题
11、。（2）计算思维是一种递归思维，是一种并行处理。它是一种把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法。（3）计算思维是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是一种基于关注点分离的方法（SoC 方法）。（4）计算思维是一种选择合适的方式去陈述一个问题（程序设计语言），或对一个问题的相关方面建模并使其易于处理的思维方法。（5）计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错和纠错方式，从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。（6）计算思维是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。（7）计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间
12、之间，在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。1.13 结合你的专业简要说明专业知识和计算思维的关系。答：随着计算机在各行各业中的广泛应用，计算思维的思想和方法对自然科学、工程技术和社会科学等许多学科和领域都产生了重要的影响。和专业结合的方面略。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -第 2 章数据的计算基础2.1 不同的进位计数制之间转换的方法分别是什么？答：1、十进制数转换为R 进制数（1）十进制整数转换成R 进制整数十进制整数转换为二进制整数方法：除2 反序取余法。十进制整数转换为八进制整数方法：除8 反序取余法。十进制整数转换为十六进制整数方法：除1
13、6 反序取余法。（2）十进制纯小数转换成R 进制纯小数十进制纯小数转换成二进制纯小数方法：乘2 顺序取整法。十进制纯小数转换成八进制纯小数方法：乘8 顺序取整法。十进制纯小数转换成十六进制纯小数方法：乘16 顺序取整法。2、R 进制数转换为十进制数二进制数转换为十进制数方法：用2 的方次展开相加法。八进制数转换为十进制数方法：用8 的方次展开相加法。十六进制数转换为十进制数方法：用16 的方次展开相加法。3、二进制数与八进制数之间的转换二进制数转换成八进制数的方法：三位二进制数并成一位八进制数。八进制数转换为二进制数的方法：一位八进制数拆成三位二进制数。4、二进制数与十六进制数之间的转换二进制
14、数转换成十六进制数的方法：四位二进制数并成一位十六进制数。十六进制数转换为二进制数的方法：一位十六进制数拆成四位二进制数。2.2 什么是原码、反码和补码？答：在有符号数的前面增加1 位符号位，用0 表示正号，用1 表示负号。这种在计算机中用 0 和 1 表示正负号的数称为机器数。目前常用的机器数编码方法有原码、反码和补码三种。1、原码：正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，其余数位表示数值本身。2、反码：正数的反码与其原码相同；负数的反码是在原码的基础上保持符号位不变，其余各位按位求反得到的。3、补码：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在原码的基础上保持符号位不变，其他的数位，凡是1 就转换为0，0 就转换为1，最后再进行加1 运算。2.3 与、或、非逻辑运算的规则是什么？答：1、逻辑或运算规则：00=0 01=1 10=1 11=1 2、逻辑与运算规则：00=0 01=0 10=0 11=1 3、逻辑非运算规则：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -