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计算机导论 课程总结,西安电子科技大学计算机学院 张淑平,课程内容,计算机科学引论 程序设计基础,“计算机科学引论”小结,我们学习了哪些基础知识？,什么是计算机？ 什么是计算？ 计算机硬件 计算机软件 网络与系统安全,要点,什么是计算机？,计算机是什么？ 计算机的发展历程 计算机的类别,计算机是一种电子机器； 计算机的基本能力是有限的、简单的，但能够通过程序将其组合成强大的、复杂的能力； 其他技术的发展（特别是半导体技术和激光技术）推动了计算机的更新换代，价格越来越低，能力越来越强；计算机的发展又推动了其他技术的发展。,计算机的更新换代,第一代（19451957）：电子管计算机 第二代（19581963）：晶体管计算机 第三代（19641969）：小规模集成电路计算机 第四代（19701990）：以微处理器（Microprocessors）为标志的大规模/超大规模集成电路（LSI/VLSI）计算机 第五代（1991目前） ：以互联网（Internet）为标志的信息系统,要点,什么是计算？,什么是计算与可计算？ 二进制,计算的实质就是符号变换（输入处理输出），图灵机是一种计算模型； 计算机所能够完成的任务应当是可计算的，即经过有限步后能够真正完成的计算； 计算的过程可以被分解成一系列非常简单的动作； 计算机最善于做大量的、简单的、重复的工作，但必须事先编制程序，来告诉它怎么做（a fast, stupid machine）； 二进制运算规则简单，两个状态的器件稳定、可靠，计算机采用二进制表示数据。,一条无限长的带：带上划上格子，每个格子中可以写一个符号；所有允许出现的符号属于一个预先规定好的字母表。 一个读写头：每次可以从带上读出一个符号，也可以擦去或改写这个符号；读写头可以左移一格、右移一格或者保持不动。 一个控制器：控制器里存有一个程序（Program，由一些指令（Instructions）构成的序列）；控制器在每个时刻处于一定的状态，叫做机器状态；当读写头从带上读出一个符号后，控制器就根据这个符号和当时的机器状态，按照程序作出反应，即指挥读写头进行书写或者移动，并决定是否改变机器状态。,要点,计算机硬件,计算机中数据的表示方法 计算机的组成结构 计算机的系统单元 计算机的外部设备,计算机中采用补码表示带符号的数据后，可以只用一种能够进行二进制加法的运算器来实现所有的算术运算。 计算机系统硬件的基本组成：有控制器和运算器（集成在一块芯片上，称为CPU）、内存储器和外存储器、输入设备和输出设备，CPU和内存储器合在一起称为系统单元。 内存有两种集成电路芯片（chips）： RAM和ROM。,内存有两种集成电路芯片（chips）： RAM和 ROM 随机访问存储器（Random Access Memory, RAM）：用来暂时存储进行计算时所需的数据和指令（简称信息）。 计算机电源关闭后，RAM 中存储的信息将全部消失。 向一个位置写入信息，原来存储的信息将丢失；读出信息后，原来存储的信息仍然保留。 只读存储器（Read Only Memory, ROM）：用来长期存储一些常用信息，如计算机的启动程序（联想：通用图灵机）。 计算机电源关闭后，ROM 中存储的信息仍然保留。 所存储的信息是在计算机出厂时用专门的设备写入的。 一般只能读出，不能写入。,主板,CPU、 RAM 和 ROM 被安装在一块电路板上，它通常称为主板（Motherboard）或系统板（System board）。,完成计算任务需要一定的物质条件：,要点,能够接受、存储和执行计算的规则（程序）； 能够接受本次计算的对象（输入）； 能够进行计算，并得出计算结果（处理）； 能够存取计算的中间结果（内存）； 能够以人们所期望的方式获得计算结果（输出）； 一次计算的结果也可能是广义的中间结果，因此需要存储到下一次使用它继续进行计算的时候。由于下一次计算的时机很可能是在本次关机之后，因此需要有持久性存储的支持（外存）。,要点,计算机软件,什么是软件？ 系统软件 应用软件 数据库 软件开发过程,计算机软件主要包括程序和与之相关的所有文档，可分为系统软件和应用软件两大类。 系统软件的功能主要是管理计算机系统的各种软硬件资源，并为用户提供使用界面，计算机硬件只能支持二进制表示，计算机软件主要靠人工编制。因此，以提高效率、保证质量、降低成本为目的，出现了各种系统软件。操作系统软件是一类重要的系统软件，可称为是计算机系统的管家婆，常见的操作系统有Windows、Unix、Linux等。,要点,计算机软件,应用软件是由信息系统或计算机的使用者（称为最终用户，End users）来使用的那些软件，例如字处理软件Word、电子表处理软件Excel等。 计算机不仅可以为用户计算，还可以为自己计算。这些计算都需要编制程序来完成。 软件是工业品而不是艺术品。目标是工业化生产，但现在还有相当大的差距。 应用软件和数据库是信息系统建设中成本最高的部分。,要点,计算机网络,计算机网络与互联网 系统安全,相互连接的、共享着信息与资源的多台计算机及软件，以及支持连接、通信和共享的那些设备，构成了计算机网络。 计算机网络可以提供共享设备、共享软件、共享许可证、通信服务等。 按照地理范围的不同可将网络分为：局域网、城域网、广域网 不同的网络体系结构有着不同的拓扑（Topology）结构：星形（Star）结构、总线（Bus）结构、环形（Ring）结构、层次（Hierarchical）结构,要点,计算机网络,计算机网络与互联网 系统安全,在互联网，上我们可利用搜索引擎（Search engine）查找需要的信息，搜索引擎根据我们给出的搜索关键字（Keywords），在其数据库中迅速地查出所有含有搜索关键字的网页的目录和概要说明，再由我们选择，通过超链接找到对应的网页。 计算机网络（特别是互联网）带来了信息的高度共享，也引发了与计算机系统有关的伦理与法律、安全等问题。 计算机病毒是一种程序，在未征得其用户许可的情况下侵入一个计算机系统，并蔓延至该系统的文件乃至其他计算机系统，有时可造成严重的后果。,“程序设计基础”小结,程序设计基础,程序、程序设计等基本概念 算法及算法的描述方法：流程图 C语言基础：基本符号、数据类型、运算符等 计算过程中的输入和输出处理 计算过程的描述：表达式、语句 数据集合的描述：数组 C程序的基本模块：函数,第一章 C语言概述,程序是指令的序列，指令用于指示计算机进行计算。 机器的语言是二进制代码(低级语言)，C语言是一种高级语言，C程序必须进行翻译(编译)才能在计算机上执行。 我们编写的程序经过编辑、编译，并与库函数和其他目标程序连接后才能在计算机上执行(产生一个可执行程序)。,程序的编辑、编译和连接等工作都在集成调试环境Tc中进行。,第二章 程序的灵魂算法,理解算法描述了给定问题的求解步骤，可以进行“自顶向下”的设计，即先进行概要设计，后进行详细设计。 对于给定的简单问题可以设计算法，能用传统流程图加以描述(菱形框、矩形框、流程线等)。 用程序设计语言描述的算法就是程序。,利用计算机编程解决一个给定的问题时，应先进行问题分析，理清思路，然后设计算法步骤，最后用程序语言提供的元素描述求解过程，即编写程序。,第二章 程序的灵魂算法(续),程序(算法)的三个基本结构,顺序结构 选择结构(分支结构) 循环结构,第二章 程序的灵魂算法(续),直到型循环结构(Until型循环) 如图循环结构2所示,当型循环结构(while型循环） 重复地判断条件p，若成立，则执行计算A；条件p不成立时，终止该重复过程，如图循环结构1所示,C语言提供的基本数据类型有：整型、实型、字符型，对每种数据类型要掌握其表示形式、取值范围和运算方法。类型修饰符“long”、“short” 、“unsigned”的含义和使用。 程序中的数据都有类型，字符类型可当作小整数(-128127)类型使用 常量：各种类型的常量 变量：名、类型、值和地址。 运算：运算符、优先级、结合性，表达式 运算过程中的类型转换,第三章 数据类型、运算符和表达式,本章的内容是基础,C程序中的数据输入和输出通过使用编译系统提供的库函数处理 单个字符输入输出getchar()和putchar()函数 格式化输出printf()函数 格式化输入scanf()函数,第四章 输入和输出,逻辑运算及逻辑表达式 C语言中的真假逻辑及短路计算 if语句 switch语句 switch中的break语句,第五章 选择结构程序设计,switch语句中的break语句,grade = score / 10; /*百分制成绩score转换为等级分制*/ if (grade 6) grade = 5; switch (grade) case 10: case 9: printf(“ grade = An “); break; case 8: printf(“ grade = Bn “); break; case 7: printf(“ grade = Cn “); break; case 6: printf(“ grade = Dn “); break; case 5: printf(“ grade = En “); default: printf(“ Invalid data!n “); ,goto语句(不提倡使用) do-while语句 while语句 for语句 循环语句中的break、continue语句,第六章 循环结构程序设计,do-while语句的格式和含义,do-while语句的使用格式：,do 循环体语句A while (表达式p);,do-while语句的含义： 1) 执行循环体语句A； 2) 计算表达式p,若表达式的值为“假”，则结束do-while语句的执行；否则，执行循环体语句A，然后转1)；,求最大公约数程序,#include main( ) int m, n, r; printf(“input two integers:“); scanf(“%d%d“, ,TC2.0,Y,N,r不等于0?,输出m的值,输入正整数m和n,开始,结束,rm被n除的余数 m n; n r,do while (r != 0);,r = m % n; m = n; n = r;,while语句的格式和含义,while语句的格式：,while (表达式p) 循环体语句A,while语句的含义： 1) 计算表达式p； 2) 若表达式的值为“假”，则结束while语句的执行；否则，执行循环体语句A，然后转1)；,求最大公约数程序,#include main( ) ,Y,N,r不等于0?,输出n的值,输入正整数m和n,开始,结束,m n; n r r m % n,r m % n,while (r != 0) m = n; n = r; r = m % n; ,printf(“input two integers:“); scanf(“%d%d“,r = m % n;,int m, n, r;,printf(“ngcd = %dn “,n);,for语句的格式和含义,for语句的基本格式：,for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句A,for语句的含义： 1) 计算表达式1； 2) 计算表达式2,若表达式2的值为“假”，则结束for语句的执行,转4)；否则，执行循环体语句A; 3) 计算表达式3, 然后转2)； 4) 执行for语句之后的第一条语句；,int a7; 数组元素a0,a1,.,a6,循环嵌套,记事本,i 0,i 6?,开始,结束,Y,i i+1,N,j 0,j 6-i?,如果ajaj+1 则交换二者的值,j j+1,N,Y,break语句的作用,在循环语句中使用break，强行中止循环,continue语句的作用,执行流程到达continue语句时，结束本轮循环，开始下一轮循环,一维数组、二维数组 排序和查找 字符数组与字符串 字符串运算函数,第七章 数组,使用库函数 函数定义、函数调用 参数传递 return语句 *嵌套调用、递归调用 全局变量和局部变量,第八章 函数,期末考试,笔试、闭卷、120分钟,题目形式 单项选择题(10分) 填空题(15分) 简答题(15分) 阅读程序(40分，写出运行结果或程序功能) 编写程序(20分，无须给出运行结果) 给定问题，编写求解问题的程序； 给定流程图，根据流程图编写程序。 选作题(根据情况选答，一个编程题，5分),题型举例（填空和选择）,填空题,一个程序应包含对数据的描述和对操作的描述。对数据的描述就是数据结构，对操作的描述实际上就是 。 按照计算机采用的电子元器件的演变，计算机的发展经历了电子管时代、 、中小规模集成电路时代、 电路时代。 在C语言中，一个函数通常由两部分组成，它们是_。,单项选择题,设有int a=5，则执行语句“a += a * 3”后a的值是_。 A. 13 B. 20 C. 28 D. 40 变量定义int a；float c；double d；执行语句“a=a*c+d;”后，变量a的数据类型是_。 A. int B. long C. float D. double,题型举例（简答题）,简答题,(4分)C语言中如何表示逻辑“真”和逻辑“假”？若整型变量x和y的值都为0，则下面的if语句执行后输出什么信息？ if (x=y) printf(“x is equal to y!“); else printf(“Different Value!“),(4分)试简要说明计算机联网的目的,并列举两种常见的Internet应用。 (3分)计算机中采用补码可以将减法转换为加法进行运算，请列举三种生活中的求补现象。,题型举例（读程题）,读程题,1.（7分）阅读下面程序，回答问题。 #include main() int x,y,m,n; scanf(“%d,%d“, 问题： 当输入为“-3，-10”时，程序的运行结果是什么？ 当输入为“10，5”时，程序的运行结果是什么？ 为了输出n = 6,变量x和y应具备什么条件？,题型举例