計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論第1次作業(yè)答案

1、計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論第1次作業(yè)答案（第1章第7章）一、選擇題 1. 電子計算機(jī)從誕生之日起，經(jīng)歷了4個發(fā)展階段，目前所使用的第四代計算機(jī)的主要特點是( )。 D A主要特征是邏輯器件使用電子管，用穿孔卡片機(jī)作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備， 用磁鼓或磁帶作為外存儲器，使用機(jī)器語言編程 B主要特征是使用晶體管代替了電子管，內(nèi)存儲器采用了磁芯體，引入了變址寄 存器和浮點運算硬件，利用IO處理機(jī)提高了輸入輸出能力 C主要特征是用半導(dǎo)體中、小規(guī)模集成電路作為元器件代替晶體管等分立元件， 用半導(dǎo)體存儲器代替磁芯存儲器，使用微程序設(shè)計技術(shù)簡化處理機(jī)的結(jié)構(gòu)，在 軟件方面則廣泛地引入多道程序、并行處理、虛擬存儲系統(tǒng)和功能完

2、備的操作 系統(tǒng)，同時還提供了大量的面向用戶的應(yīng)用程序D主要特征是使用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路2計算學(xué)科的根本問題是( )。A A什么能被有效地自動進(jìn)行 BNP問題 C工程設(shè)計 D理論研究實驗方法3計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究的內(nèi)容可以分為( )。ABC A基礎(chǔ)理論 B專業(yè)基礎(chǔ) C應(yīng)用 D實驗4計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研究范疇包括( )。ABCD A計算機(jī)理論 B硬件 C軟件D網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用5計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的核心知識點個數(shù)是( )個。CA3B12C14D216 如果X補=11110011，則-X補是( )。D A11l 1001l B01110011 C00001100 D0000110l7 若十進(jìn)制數(shù)據(jù)為

3、137625，則其二進(jìn)制數(shù)為( )。B A10001001.11 B10001001101 C1000l011101 D10111111018 存儲器存儲容量單位中，1KB表示( )。A A1024個字節(jié) B1024位 C1024個字 D1000個字節(jié)9數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線3類劃分根據(jù)是( )。A A總線傳送的內(nèi)容 B總線所處的位置 C總線傳送的方向 D總線傳送的方式10每次可傳送一個字或一個字節(jié)的全部代碼，并且是對一個字或字節(jié)各位同時進(jìn)行處理的信息傳遞方式是( )。B A串行方式 B并行方式 C查詢 D中斷11目標(biāo)程序是( )。DA使用匯編語言編寫的程序 B使用高級語言編寫的程序C使

4、用自然語言編寫的程序 D機(jī)器語言程序12程序設(shè)計語言中用來組織語句生成一個程序的規(guī)則稱為( )。AA語法 B匯編 C編譯 D解釋13匯編語言使用的助記符指令與機(jī)器指令通常是一一對應(yīng)的，是使用（ ）。CA自然語言 B邏輯語言C英語單詞或縮寫 D形式語言14 在高級語言中，源程序的基本單位是（ )。D A字母 B數(shù)字 C標(biāo)號 D語句15 好的程序設(shè)計風(fēng)格，能夠提高程序的( )。ABCD A正確性 B可讀性 C可用性 D可維護(hù)性16程序如果需要進(jìn)行順序查找，則線性表( )。C A必須以順序方式存儲 B. 必須以鏈表方式存儲 C. 采用順序、鏈表方式存儲均可 D. 以上都不對17 假設(shè)一個順序表中第一

5、個數(shù)據(jù)元素在主存中的存儲單元地址是100，每個元素占用2個存儲單元，則第5個元素所在存儲單元的地址是（ )。A A . 108 B . 110 C . 112 D . 1 2018 用于處理重復(fù)動作的結(jié)構(gòu)是( )。C A順序 B. 判斷 C. 循環(huán) D. 邏輯19數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以是( )。D A數(shù)組 B. 記錄 C. 鏈表 D. 以上全部都是20 一步一步解決問題或完成任務(wù)的方法是( )。D A結(jié)構(gòu)體 B遞歸 C迭代 D算法21 ( )是算法自我調(diào)用的過程。C A插入 B查找 C遞歸 D迭代22 用來計算一組數(shù)據(jù)乘積的基本算法是（ )。B A求和 B乘積 C最小 D最大23 根據(jù)數(shù)值大小進(jìn)行排列的

6、基本算法是( )。B A查詢 B排序 C查找 D遞歸24根據(jù)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，速度較快、適用于加密大量數(shù)據(jù)的場合的加密算法是()。AADES BRC2CDSA DMD525 下列屬于概念模型的是( )。D A關(guān)系數(shù)據(jù)模型C網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型B層次數(shù)據(jù)模型D實體-聯(lián)系模型26SQL語言的最大的特點是( )。DA交互性 B直觀性C過程化 D非過程化27設(shè)計E-R圖是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中( )階段的任務(wù)。BA需求分析 B概念設(shè)計 C邏輯設(shè)計 D物理設(shè)計28數(shù)據(jù)模型的三要素是( )。C A外模式、模式、內(nèi)模式 B關(guān)系模型、層次模型、 網(wǎng)狀模型 C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)約束 D實體、聯(lián)系、屬性29. 一個圖書管理數(shù)

7、據(jù)庫有這樣的描連：一個圖書館有多本圖書，一個學(xué)生可以借閱多本圖書；而一本圖書只能借給一個學(xué)生看，那么學(xué)生與圖書之間的聯(lián)系屬于( )。B A 1：1 B. 1:m C. m:n D. 無關(guān)聯(lián)30軟件是指( )。D A按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令系列 B使程序能夠正確操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) C與程序開發(fā)維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料 D計算機(jī)系統(tǒng)中的程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其說明文檔31瀑布模型的主要特點是( )。A A將開發(fā)過程嚴(yán)格地劃分為一系列有序的活動 B將過程分解為階段 C提供了有效的管理模式D缺乏靈活性32 軟件開發(fā)方法是指（ ）。A A指導(dǎo)軟件開發(fā)的一系列規(guī)則 B軟件開發(fā)的步驟C軟件開發(fā)的技術(shù)D

8、軟件開發(fā)的思想33 基于構(gòu)件的軟件開發(fā)總是( )。DA使用現(xiàn)存的構(gòu)件B. 自己開發(fā)構(gòu)件C修改現(xiàn)存的構(gòu)件D使用現(xiàn)存的和開發(fā)新的構(gòu)件34簡單地說，軟件的質(zhì)量是指( )。CA軟件滿足需求說明的程度 B軟件性能指標(biāo)的好壞C用戶對軟件的滿意程度 D. 軟件可用性的程度二簡答題1什么是計算機(jī)系統(tǒng)？計算機(jī)系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲的程序，自動、高速地對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲的系統(tǒng)，由計算機(jī)硬件系統(tǒng)和計算機(jī)軟件系統(tǒng)兩大部分組成。2請解釋馮諾依曼所提出的“存儲程序”概念。把程序和數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制的形式統(tǒng)一存放在存儲器中，由機(jī)器自動執(zhí)行。不同的程序解決不同的問題，實現(xiàn)了計算機(jī)通用計算的功能。3. 簡述計算機(jī)

9、硬件系統(tǒng)的五大部分。 運算器運算器又稱算術(shù)邏輯單元(Arithmetic Logic Unit，ALU)，是計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，它的主要功能是對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運算和與、或、非等基本邏輯運算，實現(xiàn)邏輯判斷。運算器是在控制器的控制之下實現(xiàn)其功能的，運算結(jié)果由控制器發(fā)出的指令送到內(nèi)存儲器中。 控制器控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計數(shù)器和操作控制器等組成，控制器是用來控制計算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，并使整個處理過程有條不紊地進(jìn)行。它的基本功能就是從內(nèi)存中取出指令和執(zhí)行指令，即控制器按程序計數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命

10、令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過程中，還要接受各部件反饋回來的信息。通常把運算器、控制器集成在一個大規(guī)模集成電路板上稱為中央處理器，又稱CPU(Central Processing Unit)。 存儲器存儲器是計算機(jī)的記憶裝置，用于存放原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、最終結(jié)果和處理程序。為了對存儲的信息進(jìn)行管理，把存儲器劃分成存儲單元，每個單元的編號稱為該單元的地址。各種存儲器基本上都是以1個字節(jié)作為一個存儲單元。存儲器內(nèi)的信息是按地址存取的，如要訪問存儲器中的某個信息，就必須知道它的地址。向存儲器里存入信息也稱為“寫入”，寫入新的內(nèi)容將覆蓋原來的內(nèi)容。從存儲器里取出信息也稱為“讀出”，信息讀出后并不

11、破壞原來存儲的內(nèi)容，因此信息可以重復(fù)讀出，多次利用。通常把內(nèi)存儲器、運算器和控制器合稱為計算機(jī)主機(jī)，也可以說主機(jī)是由CPU與內(nèi)存儲器組成的，而主機(jī)以外的裝置稱為外部設(shè)備，外部設(shè)備包括輸入/輸出設(shè)備、外存儲器等。輸入和輸出設(shè)備輸入和出設(shè)備簡稱I/O(Input/Output)設(shè)備。用戶通過輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，輸出設(shè)備將計算機(jī)處理的結(jié)果(如數(shù)字、字母、符號和圖形)顯示或打印出來。常用的輸入設(shè)備有：鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)字化儀等；常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。4. 簡述計算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。評價計算機(jī)的性能指標(biāo)有很多，通常人們從計算機(jī)的字長、時鐘周期和主頻、運算速度、

12、內(nèi)存容量、數(shù)據(jù)輸入輸出最高速率等技術(shù)指標(biāo)來評價計算機(jī)系統(tǒng)。1字長在計算機(jī)中，用若干二進(jìn)制位表示一個數(shù)或一條指令，前者稱為數(shù)據(jù)字，后者稱為指令字。字長的直接影響計算機(jī)的功能強(qiáng)弱、精度高低和速度快慢。計算機(jī)處理數(shù)據(jù)時，一次可以運算的數(shù)據(jù)長度稱為一個“字”(Word)，字的長度稱為字長。一個字可以是一個字節(jié)(Byte，簡稱B)，也可以是多個字節(jié)。常用的字長有8位（bit）、16位、32位、64位等。如某一類計算機(jī)的字由4個字節(jié)組成，則字的長度為32位，相應(yīng)的計算機(jī)稱為32位機(jī)。2時鐘周期和主頻計算機(jī)的中央處理器對每條指令的執(zhí)行是通過若干個微指令操作來完成的，這些微指令操作是按時鐘周期的節(jié)拍來“動作”

13、的，時鐘周期的微秒數(shù)反映出計算機(jī)的運算速度。有時也用時鐘周期的倒數(shù)時鐘頻率(兆頻)，即人們常說的主頻來表示。一般說來，主頻越高(時鐘周期越短)，計算機(jī)的運算速度越快。但是，主頻并不能全面準(zhǔn)確地反映計算機(jī)的運算速度，而每秒鐘執(zhí)行百萬條指令數(shù)(MIPS)指標(biāo)則能較全面準(zhǔn)確地反映計算機(jī)的運算速度。近十年來，微計算機(jī)的主頻提高很快，例如，IBM PC/XT微機(jī)的CPU主頻為4.77MHz，而Pentium 4 CPU的主頻己超過1GMHz，并且在不斷提高。3運算速度計算機(jī)的運算速度是衡量計算機(jī)水平的一項主要指標(biāo)，它取決于指令執(zhí)行時間。運算速度的計算方法多種多樣，目前常用單位時間內(nèi)執(zhí)行多少條指令來表示，

14、而計算機(jī)執(zhí)行各種指令所需時間不同。因此，常根據(jù)在一些典型題目計算中，各種指令執(zhí)行的頻度以及每種指令的執(zhí)行時間來折算出計算機(jī)的等效速度。4內(nèi)存容量存儲器的容量反映計算機(jī)記憶信息的能力，它常以字節(jié)為單位表示。存儲器的容量越大，則存儲的信息越多，計算機(jī)的功能越強(qiáng)。計算機(jī)中的操作大多是與內(nèi)存交換信息，但內(nèi)存的存取速度相對CPU的算術(shù)和邏輯運算的速度要低12個數(shù)量級。因此，內(nèi)存的讀寫速度也是影響計算機(jī)運行速度的主要因素之一。為了度量信息存儲容量，將8位二進(jìn)制位(8bits)稱為1個字節(jié)，字節(jié)是計算機(jī)中數(shù)據(jù)處理和存儲容量的基本單位。1024個字節(jié)稱為1K字節(jié)(1KB)，1024K個字節(jié)稱1兆字節(jié)(1MB)

15、，1024M個字節(jié)稱為1G字節(jié)(1GB)，1024G個字節(jié)稱為1T字節(jié)(1TB)，現(xiàn)在微型計算機(jī)主存容量大多數(shù)在兆字節(jié)以上。5數(shù)據(jù)輸入輸出最高速率主機(jī)與外部設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)的速率也是影響計算機(jī)系統(tǒng)工作速度的重要因素。由于各種外部設(shè)備本身工作的速度不同，常用主機(jī)所能支持的數(shù)據(jù)輸入輸出最大速率來表示。5. 什么是接口？它的主要功能是什么？答：在主機(jī)與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時必領(lǐng)引入相應(yīng)的邏輯部件解決兩者之間的同步與協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等問題，這些邏輯部件就稱為輸入輸出接口，簡稱為接口。輸入輸出接口的基本功能有：(1)實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，提供主機(jī)和設(shè)備交換信息過程中的數(shù)據(jù)緩沖機(jī)構(gòu)，使主機(jī)與外設(shè)在工作速度上達(dá)到匹配

16、。(2)實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，例如，當(dāng)主機(jī)和設(shè)備的信號通路不同時的信號電平轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)傳送中的格式（串行、并行）轉(zhuǎn)換功能、直接內(nèi)存訪問中的額外需求等。(3)提供外設(shè)和接口的狀態(tài)，為 CPU更好地控制各種外設(shè)提供有效的幫助，交換主機(jī)和外圍設(shè)備的狀態(tài)信息。(4)實現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的通訊聯(lián)絡(luò)控制，實現(xiàn)主機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。6. 簡述程序設(shè)計過程的一般步驟。程序設(shè)計的過程一般有四個步驟。1分析問題在著手解決問題之前，應(yīng)該通過分析，充分理解問題，明確原始數(shù)據(jù)、解題要求、需要輸出的數(shù)據(jù)及形式等。2設(shè)計算法算法是解題的過程。首先集中精力于算法的總體規(guī)劃，然后逐層降低問題的抽象性，逐步充實細(xì)節(jié)，直到最終把

17、抽象的問題具體化成可用程序語句表達(dá)的算法。這是一個自上而下、逐步細(xì)化的過程。3編碼利用程序設(shè)計語言表示算法的過程稱為編碼。4調(diào)試程序調(diào)試程序包括編譯和連接等操作。編譯程序?qū)⒃闯绦蜣D(zhuǎn)換為目標(biāo)程序，它對程序員編寫的源程序進(jìn)行語法檢查，程序員根據(jù)編譯過程中的錯誤提示信息，查找并改正源程序的錯誤后再重新編譯，直到?jīng)]有語法錯誤為止。大多數(shù)程序設(shè)計語言還要使用連接程序把目標(biāo)程序與系統(tǒng)提供的庫文件進(jìn)行連接以得到最終的可執(zhí)行文件。在連接過程中若程序使用了錯誤的內(nèi)部函數(shù)名，將會引起連接錯誤。對于經(jīng)過編譯和連接，并最終運行結(jié)束的程序，程序員還要對程序執(zhí)行的結(jié)果進(jìn)行分析，只有得到正確結(jié)果的程序才是所需的程序。7.

18、簡述高級語言程序的運行過程。使用高級語言編寫程序的一般過程可以歸納為以下幾個步驟：(1) 使用文本編輯工具，逐條編寫源程序的語句。保存源程序的文件時，文件的后綴名與所用的高級語言有關(guān)。(2) 編譯源程序文件，生成目標(biāo)文件，文件后綴名通常為obj。(3) 鏈接目標(biāo)文件，生成可執(zhí)行文件，文件后綴名通常為exe。(4) 在計算機(jī)上運行可執(zhí)行程序，并進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)。程序的執(zhí)行環(huán)境由操作系統(tǒng)提供，一般分為命令行環(huán)境和圖形用戶界面環(huán)境。在DOS與大多數(shù)Unix類操作系統(tǒng)中，提供的就是命令行用戶界面，用戶需要在系統(tǒng)命令提示符后面輸入各種操作命令以實現(xiàn)需要的功能；在Windows操作系統(tǒng)中，提供的是圖形用戶界

19、面，用戶可以通過點擊鼠標(biāo)等操作完成希望的功能。“界面就是程序”反映了在程序設(shè)計中為用戶提供良好的操作界面的重要性。用戶使用界面的好壞直接影響著程序的質(zhì)量，要樹立以人為本的思想，盡量為用戶提供便利。8簡述編譯程序的概念。編譯程序是把高級語言程序(源程序)作為一個整體來處理，在應(yīng)用源程序執(zhí)行之前，就將程序源代碼“翻譯”成目標(biāo)代碼(機(jī)器語言)，編譯后與系統(tǒng)提供的代碼庫鏈接，形成個完整的可執(zhí)行的機(jī)器語言程序(目標(biāo)程序代碼)。9結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的思想是什么？答：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本思想就是采用自頂向下、逐步求精的設(shè)計方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。10結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則是什么？答：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則是：

20、(1) 使用順序、選擇、循環(huán)3種基本控制結(jié)構(gòu)表示程序邏輯。(2)程序語句組織成容易識別的語句模塊，每個模塊都是單入口、單出口。(3)嚴(yán)格控制GOTO語句的使用。11什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)有哪些？答：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系的集合，包括了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的運算。數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)主要有四種，分別是順序結(jié)構(gòu)、鏈表結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)及散列結(jié)構(gòu)。(1) 順序結(jié)構(gòu)：是把所有元素存放在一片連續(xù)的存儲單元中，邏輯上相鄰的元素存儲在物理位置相鄰的存儲單元中，由此得到的存儲表示稱為順序存儲結(jié)構(gòu)。(2) 鏈表結(jié)構(gòu)：對邏輯上相鄰的元素不要求其物理位置相鄰，元素間的邏輯關(guān)系通過附設(shè)的指針域來

21、表示，由此得到的存儲表示稱為鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。(3) 索引結(jié)構(gòu)：每個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立索引表，每個數(shù)據(jù)元素占用表中的一項，每個表項通常包含關(guān)鍵字和地址指針。其中的關(guān)鍵字是能夠惟一標(biāo)志一個數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)項。(4) 散列結(jié)構(gòu)：通過構(gòu)造相應(yīng)的散列函數(shù)，由散列函數(shù)的值來確定元素存放的地址。12什么是算法，算法的特性有哪些？答：“算法(Algorithm)是一組明確的、可以執(zhí)行的步驟的有序集合，它在有限的時間內(nèi)終止并產(chǎn)生結(jié)果”。算法的特性有：(1) 有窮性(可終止性)：一個算法必須在有限個操作步驟內(nèi)以及合理的有限時間內(nèi)執(zhí)行完成。(2) 確定性：算法中的每一個操作步驟都必須有明確的含義，不允許存在二義性。(3) 有

22、效性(可執(zhí)行性)：算法中描述的操作步驟都是可執(zhí)行的，并能最終得到確定的結(jié)果。(4) 輸入及輸出：一個算法應(yīng)該有零個或多個輸入數(shù)據(jù)、有1個或多個輸出數(shù)據(jù)。13什么是算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，如何表示？答：時間復(fù)雜度是與求解問題規(guī)模、算法輸入相關(guān)的函數(shù)，該函數(shù)表示算法運行所花費的時間。記為，T(n)，其中，n代表求解問題的規(guī)模。算法的空間復(fù)雜度(Space complexity)度量算法的空間復(fù)雜性、即執(zhí)行算法的程序在計算機(jī)中運行所占用空間的大小。簡單講，空間復(fù)雜度也是與求解問題規(guī)模、算法輸入相關(guān)的函數(shù)。記為，S(n)，其中，n代表求解問題的規(guī)模。時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度同樣，引入符號“O”來表示T(n)、S(n)與求解問題規(guī)模n之間的數(shù)量級關(guān)系。14簡要說明一個DBMS的組成部分。答：DBMS通常由四部分組成，也是DBMS要完成的功能：(1)數(shù)據(jù)定義語言DDL及其翻譯處理程序：定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象。(2)數(shù)據(jù)操縱語言DML及其編譯(或解釋)程序：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的查詢、插入、刪除、修改等操作。(3)數(shù)據(jù)庫運行控制程序：實現(xiàn)對