計(jì)算機(jī)教材課后習(xí)題參考答案剖析

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與計(jì)算思維課后習(xí)題參考答案目錄第1章計(jì)算、計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維1第2章數(shù)據(jù)的計(jì)算基礎(chǔ)3第3章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)6第4章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)11第5章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)13第6章程序設(shè)計(jì)及軟件工程基礎(chǔ)17第7章數(shù)據(jù)庫技術(shù)19第8章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)22第9章信息安全與職業(yè)道德24第10章計(jì)算軟件28第11章辦公軟件Office 201029算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部2015年9月第1章 計(jì)算、計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維1.1舉例說明可計(jì)算性和計(jì)算復(fù)雜性的概念。答：對(duì)于給左的一個(gè)輸入，如果汁算機(jī)器能在有限的步驟內(nèi)給岀答案，這個(gè)問題就是可計(jì) 算的。數(shù)值計(jì)算、能夠轉(zhuǎn)化為數(shù)值計(jì)算的非數(shù)值問題（如語音.圖形、圖像等）都是

2、可計(jì)算的*計(jì)算復(fù)雜性從數(shù)學(xué)上提岀計(jì)算問題難度大小的模型.判斷哪些問題的汁算是簡單的，哪些 是困難的，研究訃算過程中時(shí)間和空間等資源的耗費(fèi)情況.從而尋求更為優(yōu)越的求解復(fù)雜問題 的有效規(guī)則，例如著名的漢諾塔問題。1.2列舉3種電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前的計(jì)算工具，并簡述其主要特點(diǎn)。答:（1）算盤通過算法口訣化，加快了計(jì)算速度。（2）帕斯卡加法器通過齒輪旋轉(zhuǎn)解決了 自動(dòng)進(jìn)位的問題。（3）機(jī)電式計(jì)算機(jī)Z-L全部采用繼電器，第一次實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)記數(shù)法、二進(jìn) 制運(yùn)算.帶存儲(chǔ)地址的指令等設(shè)計(jì)思想。1.3簡述電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程及各時(shí)代的主要特征。答：第一代一一電子管計(jì)算機(jī)（19461954年）。這個(gè)時(shí)期的訃算機(jī)主要采用

3、電子管作為 運(yùn)算和邏輯元件。主存儲(chǔ)器采用汞延遲線、磁鼓、磁芯，外存儲(chǔ)器采用磁帶。在軟件方面，用 機(jī)器語言和匯編語言編寫程序。程序的編寫與修改都非常繁瑣。計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)和工程計(jì) 算。第二代一一晶體管計(jì)算機(jī)（1954-1964年）。計(jì)算機(jī)邏借元件逐步由電子管改為晶體管， 體枳與功耗都有所降低。主存儲(chǔ)器釆用鐵渝氧磁芯器，外存儲(chǔ)器采用先進(jìn)的磁盤，計(jì)算機(jī)的速 度和可靠性有所提高。軟件方而，出現(xiàn)了各種各樣的髙級(jí)語言，如FORTRAN. ALGOL. COBIL 及編譯程序語言，簡化了程序設(shè)計(jì)，建立了程序庫和批處理的管理程序，開始用“操作系統(tǒng)” 軟件對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行管理。除了進(jìn)行科學(xué)計(jì)算之外，這時(shí)的

4、訃算機(jī)還應(yīng)用于工業(yè)控制、 工程設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域。第三代一一集成電路計(jì)算機(jī)（19641970年）。這個(gè)時(shí)期的訃算機(jī)邏輯元件使用集成電路 代替了原來獨(dú)立的物理元件，使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器代替了磁芯存儲(chǔ)骼臼中、小規(guī)模的集成電路可 在單個(gè)芯片上集成幾十個(gè)晶體管。在軟件方而，出現(xiàn)了分時(shí)操作系統(tǒng)及交互式髙級(jí)語言，實(shí)現(xiàn) 了多道程序的運(yùn)行，如當(dāng)英中一個(gè)程序等待輸入/輸出時(shí)，另一個(gè)程序可以進(jìn)行訃算，這大大提 高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。第四代一一大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1970年至今）。這個(gè)時(shí)期的計(jì)算機(jī)邏輯元件和主存儲(chǔ) 器都采用了大規(guī)模集成電路LSI （Large Scale Integration of Circuit

5、s ）o通過LSI技術(shù)在一個(gè)芯片 上能集成幾十萬甚至幾百萬個(gè)晶體管，集成度比中、小規(guī)模集成電路提高了 12個(gè)以上的數(shù)量 級(jí)。1.4簡述計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。答：（1）運(yùn)算速度快：（2）計(jì)算精度髙；（3）具有記憶能力：（4）具有邏輯判斷能力：（5） 具有自動(dòng)執(zhí)行能力1.5你所知道的計(jì)算機(jī)有哪些？答：根據(jù)計(jì)算機(jī)的綜合性能指標(biāo)，結(jié)合計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的分布可將計(jì)算機(jī)分為髙性能汁算 機(jī)、微型計(jì)算機(jī).工作站、服務(wù)器、嵌入式計(jì)算機(jī)五大類。1.6舉例說明計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用。答：計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可以歸納為以下幾個(gè)主要方面:（1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)處理（3）過程 控制（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)（5）人工智能（6）網(wǎng)絡(luò)通信1.7什么是圖

6、靈機(jī)？它對(duì)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明有何啟示？答：通過建立指令、程序以及通用機(jī)器執(zhí)行程序的理論模型，證明了可以制造一種通用的 機(jī)器訃算所有能想象得到的可計(jì)算函數(shù)，這種理論上的計(jì)算機(jī)后來被命名為“圖靈機(jī)” （Turing Machine ）o圖靈機(jī)第一次把計(jì)算和自動(dòng)機(jī)聯(lián)系起來，不僅為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)指明了方向，還成為算 法分析和程序語言設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，是計(jì)算學(xué)科最核心的理論之一。圖靈機(jī)啟示了我們?nèi)绾螛?gòu) 造并實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)可由若干復(fù)雜的動(dòng)作構(gòu)成，而這些動(dòng)作又可以分解 為容易實(shí)現(xiàn)的基本動(dòng)作，因而構(gòu)造一個(gè)系統(tǒng)僅需要構(gòu)造這些基本動(dòng)作以及控制基本動(dòng)作組合與 執(zhí)行順序的機(jī)構(gòu)即可。1.8簡述馮諾依曼

7、計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想。答：馮諾依曼提出的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想概括起來有下而三個(gè)要點(diǎn)。（1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。數(shù)據(jù)和指令在外觀形式上并沒有區(qū)別，只是各自代表的含義不同。（2）采用程序存儲(chǔ)方式。存儲(chǔ)程序和程序控制是馮諾依曼計(jì)算機(jī)的主要思想。存儲(chǔ)程序 是指人們必須事先把計(jì)算機(jī)的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運(yùn)行中所需的數(shù)據(jù)，通過一龍方式輸 入并存儲(chǔ)在汁算機(jī)的存儲(chǔ)器中。程序控制是指計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)地逐一取出程序中的一條條 指令，加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。（3）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸岀設(shè)備5大部件組成，并且確左了這5 個(gè)部件的基本功能。1.9簡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及其層次結(jié)構(gòu)。中央處理

8、器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)XI1 內(nèi)存儲(chǔ)器 機(jī)輸入輸岀接口 I總線r外存儲(chǔ)器外部設(shè)備4輸入設(shè)備I輸出設(shè)備/操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件 編譯系統(tǒng)I系統(tǒng)工具軟件（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件支捋軟件軟件開發(fā)環(huán)境中間件/應(yīng)用軟件包'用戶祝序l.io簡述計(jì)算機(jī)的工作原理。答：計(jì)算機(jī)的工作過程就是程序執(zhí)行的過程。程序在運(yùn)行前先由輸入設(shè)備及操作系統(tǒng)調(diào)入接口軟件和工具包內(nèi)存儲(chǔ)器中，當(dāng)機(jī)器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，就從內(nèi)存儲(chǔ)務(wù)中取岀第一條指令以實(shí)現(xiàn)其基本操作。 條指令執(zhí)行完后，又自動(dòng)地開始取下一條指令，重復(fù)進(jìn)行，直至遇到結(jié)束指令為止。在具體執(zhí) 行計(jì)算機(jī)指令時(shí)，每一條指令都需要包含幾個(gè)基本的步驟：取指令、分析指令和執(zhí)行指令。取 指令就是把要執(zhí)

9、行的指令從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出送入微處理器：分析指令就是分析所取出的指令所 要完成的動(dòng)作；執(zhí)行指令就是根據(jù)控制骼發(fā)出的控制信息使運(yùn)算器按照指令規(guī)左的操作去執(zhí) 行相應(yīng)的動(dòng)作。l.ii你是如何理解計(jì)算思維的？答：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等 涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。也就是說訃算思維使用的方法主要是計(jì)算機(jī)科學(xué)的 方法，要完成的任務(wù)是求解問題、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、理解人類的行為。1.12簡要說明計(jì)算思維有哪些主要的方法。答：汁算思維的方法涉及兩個(gè)方面：一方而是源于數(shù)學(xué)和工程中系統(tǒng)設(shè)汁與評(píng)估的方法: 還有一方而是汁算機(jī)科學(xué)特有的方法。周以真教授具體地闡述了

10、七大類訃算思維的方法。（1）訃算思維是通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看來困難的問題重新闡釋成 一個(gè)人們知道怎樣解決的問題。（2）計(jì)算思維是一種遞歸思維，是一種并行處理。它是一種把代碼譯成數(shù)據(jù)又能把數(shù)據(jù)譯 成代碼，是一種多維分析推廣的類型檢査方法。（3）計(jì)算思維是一種釆用抽象和分解來控制龐雜的任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法, 是一種基于關(guān)注點(diǎn)分離的方法（SoC方法）。（4）計(jì)算思維是一種選擇合適的方式去陳述一個(gè)問題（程序設(shè)計(jì)語言），或?qū)σ粋€(gè)問題的 相關(guān)方而建模并使其易于處理的思維方法。（5）計(jì)算思維是按照預(yù)防、保護(hù)及通過冗余、容錯(cuò)和糾錯(cuò)方式，從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù) 的一種思維方法。（

11、6）計(jì)算思維是利用啟發(fā)式推理尋求解答，即在不確立情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維 方法。（7）計(jì)算思維是利用海量數(shù)據(jù)來加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間，在處理能力和存儲(chǔ)容量之 間進(jìn)行折中的思維方法。1.13結(jié)合你的專業(yè)簡要說明專業(yè)知識(shí)和計(jì)算思維的關(guān)系。答：隨著計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用.計(jì)算思維的思想和方法對(duì)自然科學(xué)、工程技術(shù) 和社會(huì)科學(xué)等許多學(xué)科和領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的影響。和&業(yè)結(jié)合的方而略。第2章數(shù)據(jù)的計(jì)算基礎(chǔ)2.1不同的進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間轉(zhuǎn)換的方法分別是什么？答：1.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)（1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制整數(shù)1十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制純小數(shù)方法：乘2順序取整法。 十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換

12、成八進(jìn)制純小數(shù)方法：乘8順序取整法。 十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制純小數(shù)方法：乘16順序取整法。2、R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)方法：除2反序取余法。 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)方法：除8反序取余法。 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制整數(shù)方法：除16反序取余法。 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法：用2的方次展開相加法。 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法：用8的方次展開相加法。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法：用16的方次展開相加法。3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法：三位二進(jìn)制數(shù)并成一位八進(jìn)制數(shù)。 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法：一位八進(jìn)制數(shù)拆成三位二進(jìn)制數(shù)。4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法：四位二進(jìn)制數(shù)并成一位十六進(jìn)制數(shù)。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法：一位十六進(jìn)制數(shù)拆成四位二進(jìn)制數(shù)。2.2什么是原碼.反碼和補(bǔ)碼？答：在有符號(hào)數(shù)的前而增加1位符號(hào)位，用0表示正號(hào)，用1表示負(fù)號(hào)。這種在計(jì)算機(jī)中 用0和1表示正負(fù)號(hào)的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。目前常用的機(jī)器數(shù)編碼方法有原碼、反碼和補(bǔ)碼三 種C1、°原碼：正數(shù)的符號(hào)位用“0”表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用“1”表示，其余數(shù)位表示數(shù)值本身。2、反碼：正數(shù)的反碼與其原碼相同：負(fù)數(shù)的反碼