計(jì)算思維與智能計(jì)算基礎(chǔ)課后習(xí)題題庫(kù)試卷附參考答案

《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PAGE27《計(jì)算思維與智能計(jì)算基礎(chǔ)》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章計(jì)算基礎(chǔ) 2第3章計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 5第4章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全 11第5章算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 13第6章Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 17第7章數(shù)據(jù)庫(kù)與大數(shù)據(jù) 20第8章云計(jì)算基礎(chǔ) 22第9章人工智能基礎(chǔ) 23第10章物聯(lián)網(wǎng) 25《計(jì)算思維與智能計(jì)算基礎(chǔ)》課后習(xí)題參考答案第1章計(jì)算,計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維1.1舉例說(shuō)明可計(jì)算性與計(jì)算復(fù)雜性地概念。答:對(duì)于給定地一個(gè)輸入,如果計(jì)算機(jī)器能在有限地步驟內(nèi)給出答案,這個(gè)問(wèn)題就是可計(jì)算地。數(shù)值計(jì)算,可以轉(zhuǎn)化為數(shù)值計(jì)算地非數(shù)值問(wèn)題（如語(yǔ)音,圖形,圖像等）都是可計(jì)算地。計(jì)算復(fù)雜性從數(shù)學(xué)上提出計(jì)算問(wèn)題難度大小地模型,判斷哪些問(wèn)題地計(jì)算是簡(jiǎn)單地,哪些是困難地,研究計(jì)算過(guò)程中時(shí)間與空間等資源地耗費(fèi)情況,從而尋求更為優(yōu)越地求解復(fù)雜問(wèn)題地有效規(guī)則,例如著名地漢諾塔問(wèn)題。1.2什么是圖靈機(jī)？它對(duì)電子計(jì)算機(jī)地發(fā)明有何啟示？答:通過(guò)建立指令,程序以與通用機(jī)器執(zhí)行程序地理論模型,證明了可以制造一種通用地機(jī)器計(jì)算所有能想象得到地可計(jì)算函數(shù),這種理論上地計(jì)算機(jī)后來(lái)被命名為"圖靈機(jī)"（TuringMachine）。圖靈機(jī)第一次把計(jì)算與自動(dòng)機(jī)聯(lián)系起來(lái),不僅僅僅為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)地設(shè)計(jì)指明了方向,還成為算法分析與程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)地基礎(chǔ)理論,是計(jì)算學(xué)科最核心地理論之一。圖靈機(jī)啟示了我們?nèi)绾螛?gòu)造并實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜地系統(tǒng)。一個(gè)復(fù)雜地系統(tǒng)可由若干復(fù)雜地動(dòng)作構(gòu)成,而這些動(dòng)作又可以分解為容易實(shí)現(xiàn)地基本動(dòng)作,因而構(gòu)造一個(gè)系統(tǒng)僅需求構(gòu)造這些基本動(dòng)作以與控制基本動(dòng)作組合與執(zhí)行順序地機(jī)構(gòu)即可。1.3簡(jiǎn)述馮?諾依曼計(jì)算機(jī)地主要設(shè)計(jì)思想。答:馮?諾依曼提出地計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想概括起來(lái)有下面三個(gè)要點(diǎn)。（1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)與指令。數(shù)據(jù)與指令在外觀(guān)形式上并沒(méi)有區(qū)別,只是各自代表地意義不同。（2）采用程序存儲(chǔ)方式。存儲(chǔ)程序與程序控制是馮?諾依曼計(jì)算機(jī)地主要思想。存儲(chǔ)程序是指人們需要事先把計(jì)算機(jī)地執(zhí)行步驟序列（即程序）與運(yùn)行中所需地?cái)?shù)據(jù),通過(guò)一定方式輸入并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)地存儲(chǔ)器中。程序控制是指計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)地逐一取出程序中地一條條指令,加以分析并執(zhí)行規(guī)定地操作。（3）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器,控制器,存儲(chǔ)器,輸入與輸出設(shè)備5大部件組成,并且確定了這5個(gè)部件地基本功能。1.4妳了解地計(jì)算機(jī)新技術(shù)有哪些？云計(jì)算,大數(shù)據(jù),高性能計(jì)算機(jī),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),人工智能,物聯(lián)網(wǎng)等。1.5簡(jiǎn)要說(shuō)明計(jì)算思維有哪些主要地方法。答:計(jì)算思維地方法涉與兩個(gè)方面:一方面是源于數(shù)學(xué)與工程中系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)估地方法;還有一方面是計(jì)算機(jī)科學(xué)特有地方法。周以真教授具體地闡述了七大類(lèi)計(jì)算思維地方法。（1）計(jì)算思維是通過(guò)約簡(jiǎn),嵌入,轉(zhuǎn)化與仿真等方法,把一個(gè)看來(lái)困難地問(wèn)題重新闡釋成一個(gè)人們知道怎樣解決地問(wèn)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地類(lèi)型檢查方法。（3）計(jì)算思維是一種采用抽象與分解來(lái)控制龐雜地任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)地方法,是一種基于關(guān)注點(diǎn)分離地方法（SoC方法）。（4）計(jì)算思維是一種選擇合適地方式去陳述一個(gè)問(wèn)題（程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言）,或?qū)σ粋€(gè)問(wèn)題地有關(guān)方面建模并使其易于處理地思維方法。（5）計(jì)算思維是按照預(yù)防,保護(hù)與通過(guò)冗余,容錯(cuò)與糾錯(cuò)方式,從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)地一種思維方法。（6）計(jì)算思維是利用啟發(fā)式推理尋求解答,即在不確定情況下地規(guī)劃,學(xué)習(xí)與調(diào)度地思維方法。（7）計(jì)算思維是利用海量數(shù)據(jù)來(lái)加快計(jì)算,在時(shí)間與空間之間,在處理能力與存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折中地思維方法。第2章計(jì)算基礎(chǔ)2.1不同地進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間轉(zhuǎn)換地方法分別是什么？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)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。（2）十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制純小數(shù)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)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法:用2地方次展開(kāi)相加法。八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法:用8地方次展開(kāi)相加法。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法:用16地方次展開(kāi)相加法。3,二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間地轉(zhuǎn)換①二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)地方法:三位二進(jìn)制數(shù)并成一位八進(jìn)制數(shù)。②八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)地方法: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)之間地轉(zhuǎn)換①二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)地方法:四位二進(jìn)制數(shù)并成一位十六進(jìn)制數(shù)。②十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)地方法: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,反碼與補(bǔ)碼？答:在有符號(hào)數(shù)地前面增加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與1表示正負(fù)號(hào)地?cái)?shù)稱(chēng)為機(jī)器數(shù)。目前常用地機(jī)器數(shù)編碼方法有原碼,反碼與補(bǔ)碼三種。1,原碼:正數(shù)地符號(hào)位用"0"表示,負(fù)數(shù)地符號(hào)位用"1"表示,其余數(shù)位表示數(shù)值本身。2,反碼:正數(shù)地反碼與其原碼相同;負(fù)數(shù)地反碼是在原碼地基礎(chǔ)上保持符號(hào)位不變,其余各位按位求反得到地。3,補(bǔ)碼:正數(shù)地補(bǔ)碼與其原碼相同;負(fù)數(shù)地補(bǔ)碼是在原碼地基礎(chǔ)上保持符號(hào)位不變,其它地?cái)?shù)位,凡是1就轉(zhuǎn)換為0,0就轉(zhuǎn)換為1,最后再進(jìn)行加1運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中為什么采用二進(jìn)制存儲(chǔ)處理數(shù)據(jù)？答:1,方便使用邏輯代數(shù)工具。計(jì)算機(jī)地工作原理,運(yùn)算方法以與制造工藝與邏輯代數(shù)有著非常緊密地關(guān)系,可以借助邏輯代數(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)地邏輯線(xiàn)路進(jìn)行分析與綜合,使用便利地?cái)?shù)學(xué)工具幫助設(shè)計(jì)與優(yōu)化線(xiàn)路。2,容易實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)數(shù)碼0與1,可以用兩種對(duì)立地物理狀態(tài)來(lái)表示它,并且可以很容易地制造具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)地電子元件,而它們地兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)在運(yùn)行時(shí)也很容易被互相轉(zhuǎn)換。如:電平地高與低‘脈沖地有與無(wú)等都可以用來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)地1與0,實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易。3,記憶與傳輸可靠。電子元件對(duì)立地兩種狀態(tài)是一種質(zhì)地區(qū)別,而不是量地區(qū)別,因此識(shí)別起來(lái)也比較容易。而且,具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)地電路工作可靠,抗干擾能力強(qiáng)。所以,兩種對(duì)立狀態(tài)地電信號(hào)地存儲(chǔ),傳輸均方便易行。4,運(yùn)算簡(jiǎn)單。對(duì)R進(jìn)制數(shù)進(jìn)行某類(lèi)算數(shù)運(yùn)算可以有R（R+1）/2種運(yùn)算規(guī)則。對(duì)于十進(jìn)制進(jìn)行求與或求積運(yùn)算共有55種運(yùn)算規(guī)則;而二進(jìn)制只有4種運(yùn)算規(guī)則。相比之下,十進(jìn)制地每個(gè)數(shù)字都要參與運(yùn)算,其求與運(yùn)算規(guī)則要復(fù)雜得多。而運(yùn)算規(guī)則越少,則運(yùn)算器地硬件結(jié)構(gòu)就越簡(jiǎn)單,越容易實(shí)現(xiàn)。2.4計(jì)算機(jī)中地基本信息單位是什么？構(gòu)成計(jì)算機(jī)信息地最小單位是什么？答:字節(jié)（Byte,B）是計(jì)算機(jī)中地基本信息單位,由8位二進(jìn)制數(shù)組成,可以表示一個(gè)數(shù)字,一個(gè)字母或一個(gè)符號(hào)等西文字符。位（bit,b）是計(jì)算機(jī)構(gòu)成信息地最小單位。二進(jìn)制數(shù)"0"或"1"就是1個(gè)比特（bit）,稱(chēng)為位,一般用小寫(xiě)字母"b"表示。2.5數(shù)據(jù)壓縮有哪些？為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮？答:數(shù)據(jù)壓縮可分為兩種類(lèi)型,一種叫做無(wú)損壓縮,另一種叫做有損壓縮。計(jì)算機(jī)采用地是二進(jìn)制系統(tǒng),其需求存儲(chǔ)地?cái)?shù)據(jù)量非常龐大。而多媒體信息地?cái)?shù)據(jù)量更是驚人。信息通過(guò)數(shù)字化處理后會(huì)變成海量數(shù)據(jù),如果不進(jìn)行壓縮處理,計(jì)算機(jī)是無(wú)法對(duì)大量地?cái)?shù)字化信息進(jìn)行表示,傳輸,存儲(chǔ)與處理地,因此要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。事實(shí)上,各類(lèi)信息中有許多地冗余數(shù)據(jù),通過(guò)去除這些冗余信息可以使原始數(shù)據(jù)極大地減少,這使得數(shù)據(jù)壓縮成為可能。2.6把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)地方法是什么？答:采樣-量化-編碼。第3章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.1簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地組成部分與各組成部分地功能。答:一個(gè)完整地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。硬件系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行地物質(zhì)基礎(chǔ),是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置地總稱(chēng),分為主機(jī)與外部設(shè)備兩部分。主機(jī)通常安裝在主機(jī)箱中,包含處理器,內(nèi)存儲(chǔ)器,總線(xiàn)與輸入/輸出接口,是整個(gè)系統(tǒng)地控制中心。外部設(shè)備由外存儲(chǔ)器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備等組成,它們通過(guò)輸入/輸出接口與總線(xiàn)與主機(jī)相連。軟件系統(tǒng)是控制計(jì)算機(jī)工作流程與具體操作計(jì)算機(jī)工作地核心,分為系統(tǒng)軟件,支撐軟件與應(yīng)用軟件。只有通過(guò)軟件才能實(shí)現(xiàn)人們地不同工作意圖,它包含了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需求地各種程序,數(shù)據(jù)與有關(guān)地文檔資料。3.2簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)地主要性能指標(biāo)。答:計(jì)算機(jī)地性能指標(biāo)是指能在一定程度上衡量計(jì)算機(jī)優(yōu)劣地技術(shù)指標(biāo),計(jì)算機(jī)地優(yōu)劣是由多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)綜合確定地。（1）主頻主頻是計(jì)算機(jī)地一個(gè)重要性能指標(biāo)。指時(shí)鐘脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生地時(shí)鐘信號(hào)頻率,一般以MHz或GHz為單位,主頻越高,計(jì)算機(jī)地運(yùn)算速度就越快。（2）字長(zhǎng)字長(zhǎng)是CPU進(jìn)行運(yùn)算與數(shù)據(jù)處理地最基本,最具有效地信息位長(zhǎng)度,即CPU一次可以處理地二進(jìn)制位數(shù)。字長(zhǎng)越長(zhǎng),表示一次讀寫(xiě)與處理地?cái)?shù)地范圍越大,處理數(shù)據(jù)地速度越快,計(jì)算精度越高。（3）運(yùn)算速度運(yùn)算速度指計(jì)算機(jī)每秒鐘執(zhí)行地指令數(shù),是衡量CPU工作快慢地指標(biāo),單位為每秒百萬(wàn)條指令（簡(jiǎn)稱(chēng)MIPS）。（4）內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配備地內(nèi)存總字節(jié)數(shù)。內(nèi)存容量反映地是內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)地能力,容量越大,計(jì)算機(jī)所能運(yùn)行地程序越大,能處理地?cái)?shù)據(jù)越多,運(yùn)算速度越快,處理能力越強(qiáng)。存儲(chǔ)容量一般用字節(jié)（Byte）數(shù)來(lái)度量。（5）存取周期存取周期是指CPU從內(nèi)存儲(chǔ)器中連續(xù)進(jìn)行兩次獨(dú)立地讀（?。┗?qū)懀ù妫┎僮髦g所需地最短時(shí)間。這個(gè)時(shí)間越短,說(shuō)明存儲(chǔ)器地存取速度越快。（6）總線(xiàn)地帶寬總線(xiàn)地帶寬指總線(xiàn)在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)財(cái)?shù)據(jù)總量。常用單位是MB/s,即兆字節(jié)/秒。總線(xiàn)帶寬與總線(xiàn)存取時(shí)間,總線(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)線(xiàn)位數(shù)有關(guān)。3.3簡(jiǎn)述主板地作用與其主要組成部分。答:主板,安裝在機(jī)箱內(nèi),是計(jì)算機(jī)最基本也是最重要地部件之一。主板是個(gè)人計(jì)算機(jī)中最大地一塊集成電路板。大部分部件如CPU,內(nèi)存條,顯卡等重要部件通過(guò)插槽安裝在主板上,硬盤(pán),光驅(qū)等外部設(shè)備也通過(guò)各種接口與主板連接。主板上有芯片組（固定在主板上地一組超大規(guī)模集成電路芯片地總稱(chēng),包含南橋芯片與北橋芯片）,BIOS芯片（控制上電自檢,系統(tǒng)初始化,系統(tǒng)設(shè)置）,OS（存儲(chǔ)系統(tǒng)配置信息）,總線(xiàn)擴(kuò)展槽,串行芯片與并行接口等。有些主板上集成有聲卡,網(wǎng)卡,顯卡等部件,以降低整機(jī)地成本。3.4簡(jiǎn)述輸入輸出接口以與出現(xiàn)地原因。答:所謂接口,就是CPU與外部設(shè)備地連接電路。由于主機(jī)是由集成電路芯片連接而成地,而輸入輸出設(shè)備通常是機(jī)械與電子結(jié)合地裝置,因此主機(jī)與外部設(shè)備之間存在著速度,時(shí)序,信息格式與信息類(lèi)型等方面地不匹配。因此,主機(jī)與外部設(shè)備之間不能直接進(jìn)行信息交換,在主機(jī)與外部設(shè)備間增加輸入輸出接口,各種外部設(shè)備通過(guò)接口電路連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng),CPU通過(guò)控制接口電路間接實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備地控制,顯卡與網(wǎng)卡都是接口電路。接口在CPU與外部設(shè)備之間地?cái)?shù)據(jù)通信過(guò)程中起著"橋梁"地作用。3.5簡(jiǎn)述總線(xiàn)地概念與其組成。答:總線(xiàn)是計(jì)算機(jī)中各種部件之間共享地一組公共數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路。根據(jù)傳輸信息地不同類(lèi)型,總線(xiàn)可以分為地址總線(xiàn),數(shù)據(jù)總線(xiàn)與控制總線(xiàn)3種類(lèi)型。這3組總線(xiàn)從微處理器芯片所提供地引腳引出,與外部地內(nèi)存與輸入/輸出接口等部件進(jìn)行連接,是微處理器同內(nèi)存儲(chǔ)器,輸入/輸出接口電路之間地聯(lián)接紐帶。3.6簡(jiǎn)述CPU地概念與其基本結(jié)構(gòu)與性能指標(biāo)。答:處理器是一塊超大規(guī)模地集成電路,CPU能完成取指令,分析指令,執(zhí)行指令,以與與外界存儲(chǔ)器與邏輯部件交換信息等操作,是一臺(tái)計(jì)算機(jī)地運(yùn)算核心與控制核心,負(fù)責(zé)控制與協(xié)調(diào)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地工作。從功能上看,一般CPU地內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制器,運(yùn)算器與存儲(chǔ)器三大部分。CPU性能地高低直接決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地檔次,主要由以下性能指標(biāo)來(lái)衡量。①主頻,外頻與倍頻②CPU地字長(zhǎng)與位數(shù)③高速緩沖存儲(chǔ)器④地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)寬度⑤工作電壓⑥制作工藝3.7簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)地層次。答:一般計(jì)算機(jī)地存儲(chǔ)系統(tǒng)如下圖所示。整個(gè)系統(tǒng)可以分為5層,最上一層是位于處理器內(nèi)部地通用寄存器組,用于暫存中間運(yùn)算結(jié)果與特征信息;第二層是高速緩沖存儲(chǔ)器Cache;第三層是主存儲(chǔ)器,就是通常所說(shuō)地內(nèi)存;第四層與第五層分別是聯(lián)機(jī)外存儲(chǔ)器與脫機(jī)外存儲(chǔ)器,它們是大容量存儲(chǔ)器,屬于外部設(shè)備范疇,與CPU地通信需求通過(guò)專(zhuān)門(mén)地接口。聯(lián)機(jī)外存儲(chǔ)器主要是指硬盤(pán),脫機(jī)外存儲(chǔ)器指軟盤(pán),光盤(pán),磁帶,移動(dòng)硬盤(pán)與U盤(pán)等。計(jì)算機(jī)地存儲(chǔ)系統(tǒng)采用多級(jí)層次結(jié)構(gòu)地存儲(chǔ)系統(tǒng)可以有效地解決存儲(chǔ)器速度,容量,價(jià)格之間地矛盾。3.8簡(jiǎn)述高速緩沖存儲(chǔ)器地工作原理。答:高速緩沖存儲(chǔ)器是介于CPU與主存之間地小容量存儲(chǔ)器,其主要目地是解決CPU與主存速度不匹配地問(wèn)題。高速緩沖存儲(chǔ)器地工作原理:當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),首先從緩存中查找,找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒(méi)有找到,就從速率相對(duì)較慢地內(nèi)存中讀取并送給CPU處理,同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在地?cái)?shù)據(jù)塊調(diào)入高速緩沖存儲(chǔ)器中,使得以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)地讀取都從高速緩沖存儲(chǔ)器中進(jìn)行,不必再調(diào)用內(nèi)存。這樣地讀取機(jī)制使CPU讀取緩存地命中率非常高,大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存地時(shí)間。這個(gè)過(guò)程由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn),對(duì)程序員透明。3.9簡(jiǎn)述構(gòu)成內(nèi)存儲(chǔ)器地半導(dǎo)體存儲(chǔ)部件RAM與ROM地特性。答:①隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）RAM是構(gòu)成內(nèi)存地主要部分,其內(nèi)容可以根據(jù)需求隨時(shí)按地址讀出或?qū)懭?以某種電觸發(fā)器地狀態(tài)存儲(chǔ),斷電后信息無(wú)法保存,用于暫存數(shù)據(jù)。②只讀存儲(chǔ)器（ROM）。ROM是只讀存儲(chǔ)器,出廠(chǎng)時(shí)其內(nèi)容由廠(chǎng)家用掩膜技術(shù)寫(xiě)好,只可讀出,但無(wú)法改寫(xiě)。信息已固化在存儲(chǔ)器中,一般用于存放系統(tǒng)程序BIOS與控制微程序。3.10簡(jiǎn)述硬盤(pán)地結(jié)構(gòu)組成與工作原理。答:硬盤(pán)是計(jì)算機(jī)地主要存儲(chǔ)設(shè)備。硬盤(pán)是由一組涂有磁性材料地鋁合金圓盤(pán)片,主軸,主軸電機(jī),驅(qū)動(dòng)臂,讀寫(xiě)磁頭與控制電路組成地。硬盤(pán)一般都封裝在一個(gè)質(zhì)地較硬地金屬腔體里。所有地盤(pán)片都固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上,這個(gè)軸稱(chēng)為主軸。而所有盤(pán)片之間是絕對(duì)平行地,在每個(gè)盤(pán)片地存儲(chǔ)面上都有一個(gè)讀寫(xiě)磁頭,讀寫(xiě)磁頭連在一個(gè)磁頭控制器上,由磁頭控制器控制各個(gè)磁頭地運(yùn)動(dòng)。硬盤(pán)工作時(shí),主軸電機(jī)啟動(dòng),主軸帶動(dòng)盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn),磁頭驅(qū)動(dòng)定位系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)臂地伸縮,讓讀寫(xiě)磁頭定位在要讀寫(xiě)地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)位置,通過(guò)讀寫(xiě)電路控制讀寫(xiě)磁頭地讀寫(xiě)操作,從而完成硬盤(pán)地定位與讀寫(xiě)。3.11簡(jiǎn)述內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器地區(qū)別。答:內(nèi)存儲(chǔ)器又常稱(chēng)為主存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存或主存）,是CPU可以直接訪(fǎng)問(wèn)地存儲(chǔ)器,所有地程序與數(shù)據(jù)只有調(diào)入內(nèi)存才能被執(zhí)行與處理。內(nèi)存一般采用半導(dǎo)體器件,具有容量小,讀取速度快與價(jià)格高等特點(diǎn)。外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)外存或輔存,是指計(jì)算機(jī)CPU高速緩存與內(nèi)存以外地存儲(chǔ)器,外存地特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大,能長(zhǎng)期保存信息,但是存取速度比內(nèi)存慢。CPU不能直接訪(fǎng)問(wèn)外存信息,外存信息需要經(jīng)外存接口電路讀入內(nèi)存,才能被CPU訪(fǎng)問(wèn)。常見(jiàn)地外存有硬盤(pán),軟盤(pán),光盤(pán),U盤(pán)等。3.12簡(jiǎn)述主要地輸入/輸出設(shè)備有哪些。答:計(jì)算機(jī)可以通過(guò)不同類(lèi)型地輸入設(shè)備接收各種類(lèi)型地?cái)?shù)據(jù)。如:鍵盤(pán),鼠標(biāo),攝像頭,掃描儀,傳真機(jī),光筆,手寫(xiě)輸入板,麥克風(fēng),游戲桿與語(yǔ)音輸入裝置等。輸出設(shè)備用來(lái)將保存在內(nèi)存中地計(jì)算機(jī)處理結(jié)果以某種形式輸出。輸出可以是字母,數(shù)字,表格與圖形等,目前常見(jiàn)地輸出設(shè)備有打印機(jī),顯示器,繪圖儀,投影儀,磁記錄設(shè)備等。3.13什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)地主要特性是什么？答:操作系統(tǒng)（OperatingSystem,OS）是管理與控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源,合理組織計(jì)算機(jī)工作流程并方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)地程序集合,是一種系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)地性能在很大程度上決定了整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)地性能。操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源地管理者,面對(duì)各種數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)流,控制流時(shí)體現(xiàn)出了并發(fā)性,共享性,虛擬性與不確定性4個(gè)特征。3.14操作系統(tǒng)地資源管理功能有哪些？答:操作系統(tǒng)是以提高資源利用率,方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)為目地地一種系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)地功能主要體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)資源（處理器,存儲(chǔ)器,外部設(shè)備,文件與用戶(hù)接口等）地管理。3.15什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序有什么區(qū)別與聯(lián)系？答:①進(jìn)程地概念:簡(jiǎn)單地說(shuō),進(jìn)程就是執(zhí)行中地程序,當(dāng)一個(gè)程序加載到內(nèi)存后就變?yōu)檫M(jìn)程。在一個(gè)多進(jìn)程地操作系統(tǒng)中,處理器地分配主要是按進(jìn)程進(jìn)行地。②進(jìn)程與程序地區(qū)別與聯(lián)系:a．進(jìn)程是動(dòng)態(tài)地,程序是靜態(tài)地。程序是有序代碼地集合,進(jìn)程是程序地執(zhí)行。b．進(jìn)程是暫時(shí)地,程序是永久地。進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)變化地過(guò)程,程序可長(zhǎng)久保存。c．進(jìn)程具有并發(fā)特征,而程序沒(méi)有。在不考慮資源共享地情況下,各進(jìn)程地執(zhí)行是獨(dú)立地,執(zhí)行速度是異步地。d．進(jìn)程與程序是密切有關(guān)地。通過(guò)多次執(zhí)行,一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程3.16為什么要引入虛擬存儲(chǔ)器地概念？答:為了解決內(nèi)存容量不夠多地問(wèn)題,使可運(yùn)行地程序代碼大小不再受限于計(jì)算機(jī)實(shí)際物理內(nèi)存大小,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)軟,硬件相結(jié)合地方法,把內(nèi)存與輔存相結(jié)合構(gòu)成虛擬存儲(chǔ)器,用戶(hù)程序運(yùn)行時(shí)不再需求全部裝入內(nèi)存,可以邊運(yùn)行邊裝入,該功能由操作系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。3.17什么是文件？Windows如何管理文件？答:文件是特指存放于外存儲(chǔ)器中具有一定名稱(chēng)地一組有關(guān)數(shù)據(jù)地集合。它用符號(hào)名（即文件名）標(biāo)識(shí)。計(jì)算機(jī)中地所有信息,諸如數(shù)字,符號(hào),程序,圖形,圖像以與聲音等,都是以文件地形式保存在外存儲(chǔ)器上,使用時(shí)才裝入內(nèi)存地。在操作系統(tǒng)中,負(fù)責(zé)管理與存取文件信息地部分稱(chēng)為文件系統(tǒng)或文件管理系統(tǒng)。從系統(tǒng)角度看,文件系統(tǒng)對(duì)文件存儲(chǔ)空間進(jìn)行組織,分配,負(fù)責(zé)文件地存儲(chǔ)并對(duì)存入地文件進(jìn)行保護(hù)與檢索;從用戶(hù)角度看,文件系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了"按名存取",用戶(hù)可以按照文件名訪(fǎng)問(wèn)文件。第4章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？其主要功能是什么？答:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指利用通信設(shè)備,通信線(xiàn)路與網(wǎng)絡(luò)軟件,把地理上分散地多臺(tái)具有獨(dú)立工作能力地計(jì)算機(jī)（與其它智能設(shè)備）以相互共享資源（硬件,軟件與數(shù)據(jù)等）為目地而連接起來(lái)地一個(gè)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)地功能主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:資源共享,信息交換與分布式處理,除此之外還有集中管理,負(fù)荷均衡,提高系統(tǒng)安全與可靠性等功能。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋地地理范圍來(lái)看,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為哪幾類(lèi)？答:按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋地地理范圍地大小,一般將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng),城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)3種類(lèi)型。什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？常用地網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪些？答:在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,如果我們把網(wǎng)絡(luò)中地連接對(duì)象——各種計(jì)算機(jī)看成是點(diǎn),而把連接介質(zhì)看成是線(xiàn),那么各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是一幅幅由點(diǎn)與線(xiàn)組成地幾何圖形畫(huà)。這種通過(guò)數(shù)學(xué)方法抽象出地圖形結(jié)構(gòu)我們稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)地拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)地拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線(xiàn)型,星型,環(huán)型,樹(shù)型,網(wǎng)狀型等結(jié)構(gòu)。Inter網(wǎng)絡(luò)地體系結(jié)構(gòu)是什么？答:Inter網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用TCP/IP層次模型,將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為4層,從下到上依次為子網(wǎng)層（SubLayer）,網(wǎng)際（work）層,傳輸（Transport）層與應(yīng)用（Application）層,并定義了每層功能與層次間地接口標(biāo)準(zhǔn),其結(jié)構(gòu)以與每層中運(yùn)行地主要協(xié)議。常用地Inter接入方式有哪些？答:一般來(lái)講,Inter地接入方式可以分為三大類(lèi):寬帶接入,局域網(wǎng)接入與無(wú)線(xiàn)接入。Inter提供地基本服務(wù)有哪些？請(qǐng)描述其中一個(gè)地工作過(guò)程。答:Inter基本服務(wù)有以下幾種:服務(wù),文件傳輸服務(wù),電子郵件服務(wù)與遠(yuǎn)程登錄服務(wù)。什么是信息安全？信息安全地目的有哪些？答:信息安全是指信息網(wǎng)絡(luò)地硬件,軟件與其系統(tǒng)中地?cái)?shù)據(jù)受到保護(hù),不受偶然地或者惡意地原因而遭到破壞,更改,泄露,系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運(yùn)行,信息服務(wù)不中斷。信息安全地最終目的是通過(guò)技術(shù)與管理措施保證信息系統(tǒng)具備以下地基本安全特征:可用性,保密性,完整性,可控性與不可否認(rèn)性。常用地信息安全防護(hù)措施有哪些？答:針對(duì)現(xiàn)代信息安全內(nèi)涵概念,信息安全防護(hù)措施主要以提高安全防護(hù),隱患發(fā)現(xiàn),應(yīng)急響應(yīng)與信息對(duì)抗能力為目的,常用地有:數(shù)據(jù)加密,身份認(rèn)證,防火墻與入侵檢測(cè)系統(tǒng)。什么是計(jì)算機(jī)病毒？計(jì)算機(jī)病毒地主要特點(diǎn)有哪些？答:"計(jì)算機(jī)病毒"這一概念最早是由美國(guó)計(jì)算機(jī)病毒研究專(zhuān)家Frederick.Cohen博士提出。"計(jì)算機(jī)病毒"有很多種定義,《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》中對(duì)"計(jì)算機(jī)病毒"做出了明確定義:"計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入地破壞計(jì)算機(jī)功能或者數(shù)據(jù),影響計(jì)算機(jī)使用并且可以自我復(fù)制地一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼"。計(jì)算機(jī)病毒地特點(diǎn)有:破壞性,傳染性,隱蔽性,潛伏性與可觸發(fā)性。第5章算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.1簡(jiǎn)述算法地定義與特征。答:算法,指以一步接一步地方式來(lái)系統(tǒng)而清晰地描述計(jì)算機(jī)如何將有一定規(guī)范地輸入,在有限時(shí)間內(nèi)獲得所要求地輸出地過(guò)程。廣義地講,算法就是求解問(wèn)題地方法與過(guò)程。一個(gè)合格地算法都應(yīng)該具有以下5個(gè)基本特征。（1）輸入:一個(gè)算法有零個(gè)或多個(gè)由外界提供地值作為算法地輸入。（2）輸出:一個(gè)算法產(chǎn)生至少一個(gè)量作為輸出。（3）確定性:算法中每一條指令需要有確切地意義,無(wú)歧義。（4）有限性:算法中每條指令地執(zhí)行次數(shù)與時(shí)間都需要是有限地。（5）可行性:算法中不應(yīng)該有任何情況都執(zhí)行不到地操作或無(wú)法執(zhí)行地操作。5.2算法有哪3種基本結(jié)構(gòu)？它們各自地特點(diǎn)是什么？答:算法地三種基本結(jié)構(gòu)指順序結(jié)構(gòu),分支結(jié)構(gòu),循環(huán)結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單,最基本地控制結(jié)構(gòu),其操作步驟是按照設(shè)置地先后順序依次執(zhí)行。分支結(jié)構(gòu)也叫選擇結(jié)構(gòu),是指在算法中需求根據(jù)條件地成立與否選擇執(zhí)行不同地操作方向。循環(huán)結(jié)構(gòu)也叫重復(fù)結(jié)構(gòu),它在給定條件成立時(shí),需求反復(fù)執(zhí)行同一操作。5.3請(qǐng)用自然語(yǔ)言描述求任意3個(gè)正整數(shù)a,b,c中地最大者地算法。答:3個(gè)正整數(shù)求最大值地算法為:S1:輸入3個(gè)正整數(shù)a,b,c;S2:比較a與b地大小,若a>b,則max=a,否則max=b;S3:再比較c與max地大小,若c>max,則max=c;S4:輸出max地值,即為三個(gè)數(shù)中最大地一個(gè)。5.4猜數(shù)字游戲:游戲機(jī)隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)100以?xún)?nèi)地正整數(shù),用戶(hù)輸入一個(gè)數(shù)對(duì)其進(jìn)行猜測(cè),如果兩個(gè)數(shù)相等,則輸出"猜對(duì)了！",否則輸出"猜錯(cuò)了！"。請(qǐng)用流程圖描述算法。5.5用流程圖描述計(jì)算下式地算法:5.6用流程圖描述:求2+4+6+…+100地與地算法。5.7思考:用遞歸策略求斐波那契數(shù)列前10項(xiàng)地算法。答:算法分析:斐波那契數(shù)列:f(1)=1,f(2)=1,f(n)=f(n-1)+f(n-2),則跟據(jù)遞推函數(shù),可得:f(10)=f(9)+f(8),……,f(3)=f(1)+f(2),因?yàn)閒(1)=1,f(2)=1,沿著遞推地逆過(guò)程,逐一將值帶回遞推式,可得f(3)=2,……,f(8)=21,f(9)=34,f(10)=55,即可完成所求。5.8請(qǐng)用流程圖描述計(jì)算下式值地算法:5.9順序查找法與二分查找法有什么不同？答:順序查找是指從數(shù)列地第一個(gè)元素開(kāi)始,將要查找地?cái)?shù)據(jù)與數(shù)列中地每個(gè)元素依次進(jìn)行比較,如果二者相等,則查找成功,結(jié)束查找并記錄位置;否則,查找失敗。二分查找法又稱(chēng)折半查找法,指對(duì)已完成排序地?cái)?shù)列,首先,將查找地?cái)?shù)與待查數(shù)列中處于中間位置地?cái)?shù)據(jù)（中點(diǎn)數(shù)據(jù)）進(jìn)行比較,如果兩者相等,則查找成功;否則利用中間位置將數(shù)列分成前,后兩個(gè)子數(shù)列,若待查數(shù)據(jù)小于中點(diǎn)數(shù)據(jù),則進(jìn)一步查找前一子數(shù)列,否則進(jìn)一步查找后一子數(shù)列。其次,在子數(shù)列中重復(fù)以上過(guò)程,直到找到滿(mǎn)足條件地?cái)?shù)據(jù),使查找成功,或直到再分解地子數(shù)列不存在為止,此時(shí)查找不成功。順序查找采用枚舉策略,對(duì)于待查數(shù)據(jù)地結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何要求,特點(diǎn)是算法簡(jiǎn)單,但查找效率低。因此,當(dāng)待查數(shù)列中地?cái)?shù)據(jù)個(gè)數(shù)較少且排列無(wú)大小順序時(shí),采用順序查找較好;但當(dāng)數(shù)據(jù)量非常大時(shí),用順序查找就不太合適了。通常對(duì)于大量地?zé)o序數(shù)據(jù),一般是先對(duì)數(shù)據(jù)排序,再用二分法進(jìn)行查找。5.10常見(jiàn)地排序算法有哪些？簡(jiǎn)述它們各自地基本思想。答:常見(jiàn)地排序算法有:冒泡排序法,選擇排序法,插入排序法。（1）冒泡排序（升序）法地基本思想是:從第一個(gè)元素開(kāi)始,對(duì)數(shù)列中兩兩相鄰地元素進(jìn)行比較,如不符合順序要求,就立即交換,直到該數(shù)列地最后一個(gè)元素。按此方法,數(shù)列中地?cái)?shù)據(jù)通過(guò)一輪比較移位后,數(shù)列中一些較小地?cái)?shù)就如同氣泡一樣上?。ㄇ耙疲┮粋€(gè)位置,一些較大地?cái)?shù)會(huì)下沉（后移）一個(gè)位置,而最大地?cái)?shù)會(huì)沉底,成為數(shù)列中地最后一個(gè)元素。這時(shí)稱(chēng)第一輪冒泡排序結(jié)束。第二輪冒泡排序只對(duì)前n-1個(gè)數(shù)列元素進(jìn)行比較移位即可。依此類(lèi)推,n個(gè)數(shù),通過(guò)n-1輪比較移位后完成排序。（2）選擇排序（升序）法地基本思路是:每一趟從待排序地?cái)?shù)據(jù)元素中選出最小地一個(gè)元素,順序放在已排好序地?cái)?shù)列地最后,直到全部待排序地?cái)?shù)據(jù)元素完成排序。（3）插入排序法地基本思想是:把6個(gè)待排序地?cái)?shù)據(jù)分為兩部分:{R1,R2,…,R5}為已排好序地有序表,{Ri,Ri+1,…,Rn}為未排序地?zé)o序表（初始時(shí),令i=2）。把未排序地?zé)o序表中地第1個(gè)數(shù)據(jù)Ri依次與R1,…,Ri-1比較,并插入到有序表地適當(dāng)位置上,使得{R1,R2,…,Ri-1}變?yōu)橐粋€(gè)新地有序表,直到未排序表中地?cái)?shù)據(jù)元素全部插入有序表中。第6章Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)6.1什么是計(jì)算機(jī)程序？什么是程序設(shè)計(jì)？答:計(jì)算機(jī)程序:通常情況下,我們把指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行某一操作地命令稱(chēng)為指令,把使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)地用于解決某個(gè)問(wèn)題或完成特定任務(wù)地若干條指令地有序集合稱(chēng)為計(jì)算機(jī)程序。程序設(shè)計(jì):就是指根據(jù)所提出地待解問(wèn)題,使用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)程序代碼,來(lái)驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)正確完成該任務(wù)地過(guò)程。程序設(shè)計(jì)地基本過(guò)程也是用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題地過(guò)程,包含:問(wèn)題地分析與建立模型,算法設(shè)計(jì),程序編碼,調(diào)試運(yùn)行與文檔編制5個(gè)步驟。6.2計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分為哪幾類(lèi)？答:程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言地發(fā)展是一個(gè)不斷演化地過(guò)程,從發(fā)展歷程來(lái)看,程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以分為3類(lèi):機(jī)器語(yǔ)言,匯編語(yǔ)言,高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言,也稱(chēng)低級(jí)語(yǔ)言,是用二進(jìn)制代碼0,1表示地,用機(jī)器語(yǔ)言編寫(xiě)地程序,計(jì)算機(jī)可以直接識(shí)別與執(zhí)行。但難書(shū)寫(xiě),難記憶,編程困難,程序地可讀性差。匯編語(yǔ)言,克服了機(jī)器語(yǔ)言地缺點(diǎn),采用助記碼與符號(hào)地址來(lái)表示機(jī)器指令,因此也稱(chēng)作符號(hào)語(yǔ)言。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)地程序不能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別與執(zhí)行,需要通過(guò)"翻譯",將其符號(hào)指令轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令。高級(jí)語(yǔ)言,是一種接近于自然語(yǔ)言地程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,它按照人們地語(yǔ)言習(xí)慣,使用日常用語(yǔ),數(shù)學(xué)公式與符號(hào)等表達(dá)方式,按照一定地語(yǔ)法規(guī)則來(lái)編寫(xiě)程序。使用高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)地程序,稱(chēng)為源程序,不能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別與執(zhí)行,需要使用相應(yīng)地語(yǔ)言處理程序把源程序翻譯成機(jī)器指令。6.3程序地3種流程控制是什么？分別說(shuō)明它們地作用。答:程序設(shè)計(jì)中地3種流程控制結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu),分支結(jié)構(gòu)（選擇結(jié)構(gòu)）,循環(huán)結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)是指程序線(xiàn)性地自上而下逐行執(zhí)行,一條語(yǔ)句執(zhí)行完之后繼續(xù)執(zhí)行下一條語(yǔ)句。分支結(jié)構(gòu)是根據(jù)判定條件地結(jié)果,決定程序向前地路徑。循環(huán)結(jié)構(gòu)是用于同一段代碼地多次重復(fù)執(zhí)行,其本質(zhì)是在一定條件下反復(fù)執(zhí)行某段程序地流程結(jié)構(gòu)。6.4Python語(yǔ)言有哪些特點(diǎn)?答:Python語(yǔ)言是一種面向?qū)ο蟮?解釋型地,交互式地高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,其設(shè)計(jì)哲學(xué)是"優(yōu)雅","明確","簡(jiǎn)單"。Python功能強(qiáng)大,使用簡(jiǎn)單,專(zhuān)注于解決問(wèn)題。Python語(yǔ)言地優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:簡(jiǎn)單,易學(xué),易讀,易維護(hù),免費(fèi),開(kāi)源,可移植性好。6.5列舉妳所了解地Python應(yīng)用。答:Python廣泛應(yīng)用于人工智能,云計(jì)算開(kāi)發(fā),大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)分析,科學(xué)運(yùn)算,網(wǎng)站開(kāi)發(fā),爬蟲(chóng),自動(dòng)化運(yùn)維,自動(dòng)化測(cè)試,游戲開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。6.6編程實(shí)現(xiàn):輸入一個(gè)實(shí)數(shù),用分段函數(shù)求解函數(shù)值。參考答案:x=float(input("輸入x"))y=0ifx>=0:ifx!=0:y=x**2+1else:y=x**2-1print(y)6.7編程計(jì)算:2+4+6+…+100地與。參考答案:sum=0foriinrange(2,101,2):sum=sum+iprint(sum)6.8編程計(jì)算下式地值。參考答案:sum=0foriinrange(1,101,3):sum=sum+1/iprint(sum)6.9自定義函數(shù),判斷一個(gè)數(shù)是否是水仙花數(shù)。解析:編寫(xiě)一個(gè)函數(shù),將參數(shù)n分別分離出個(gè),十,百位上地?cái)?shù)字ind,ten,hum,然后依據(jù)條件判斷其是否為水仙花數(shù),并輸出水仙花數(shù)。在100~999范圍對(duì)所有整數(shù)進(jìn)行測(cè)試。參考代碼:defissxh(n):hum=n//100ten=n//10%10ind=n%10m=hum**3+ten**3+ind**3ifm==n:print(n)foriinrange(100,1000):issxh(i)6.10使用Turtle庫(kù)繪制圖案。答:略。第7章數(shù)據(jù)庫(kù)與大數(shù)據(jù)7.1簡(jiǎn)述文件系統(tǒng)管理方式與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理方式地區(qū)別與聯(lián)系。答:文件系統(tǒng)把數(shù)據(jù)組織成相互獨(dú)立地?cái)?shù)據(jù)文件,利用"按文件名訪(fǎng)問(wèn),按記錄存取"地管理技術(shù),提供了對(duì)數(shù)據(jù)地存取,查詢(xún)與修改等管理功能。由于文件系統(tǒng)可為程序與數(shù)據(jù)之間提供地統(tǒng)一存取方法,程序員可以把更多地精力集中到應(yīng)用程序地算法上,而不必過(guò)多考慮物理實(shí)現(xiàn)地細(xì)節(jié)。但是文件系統(tǒng)但仍然存在一些缺點(diǎn),如文件仍然是面向應(yīng)用地,即一個(gè)（或一組）文件基本對(duì)應(yīng)于一個(gè)應(yīng)用程序。這種方式帶來(lái)了數(shù)據(jù)共享性差,冗余度高,浪費(fèi)存儲(chǔ)空間,等特點(diǎn),并且容易造成數(shù)據(jù)不一致,給數(shù)據(jù)地修改與維護(hù)帶來(lái)困難。此外,文件系統(tǒng)中地文件仍然是為某一特定應(yīng)用服務(wù)地,即數(shù)據(jù)依賴(lài)于應(yīng)用程序,缺乏獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理方式是通過(guò)專(zhuān)門(mén)地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與使用,具有以下優(yōu)點(diǎn):數(shù)據(jù)內(nèi)部與整體都是結(jié)構(gòu)化地,而且數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系;數(shù)據(jù)不再面向某個(gè)應(yīng)用而是面向整個(gè)系統(tǒng),因此數(shù)據(jù)共享性高,冗余度低;應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)地物理存儲(chǔ)與邏輯結(jié)構(gòu)都是相互獨(dú)立地,使得數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)具有較高地?cái)?shù)據(jù)獨(dú)立性（物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性）。7.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)？數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由哪些部分組成？答:數(shù)據(jù)庫(kù)（Database,DB）可簡(jiǎn)單理解為存放數(shù)據(jù)地倉(cāng)庫(kù),是指長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)地,有組織,可共享地大量數(shù)據(jù)地集合。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DatabaseSystem,DBS）是存儲(chǔ),管理,處理與維護(hù)數(shù)據(jù)地計(jì)算機(jī)系統(tǒng),包含了計(jì)算機(jī)硬件,數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（與其應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具）,應(yīng)用系統(tǒng)與所有數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)。7.3簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)地特征與其管理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)地區(qū)別。答:大數(shù)據(jù)地管理方式與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式地區(qū)別主要在于以下幾方面:（1）數(shù)據(jù)規(guī)模。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理地?cái)?shù)據(jù)規(guī)模相比,大數(shù)據(jù)管理地?cái)?shù)據(jù)規(guī)模呈爆發(fā)性增長(zhǎng)。（2）數(shù)據(jù)類(lèi)型。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,數(shù)據(jù)種類(lèi)較少,通常只有一種或幾種,而且以結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)為主。而大數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多,且包含了各種結(jié)構(gòu)化,半結(jié)構(gòu)化,非結(jié)構(gòu)化地?cái)?shù)據(jù),給數(shù)據(jù)地管理帶來(lái)許多新地挑戰(zhàn)。（3）處理對(duì)象。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)僅作為處理對(duì)象,而在大數(shù)據(jù)中可將數(shù)據(jù)作為一種資源來(lái)輔助解決其它問(wèn)題。（4）處理工具。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理中,一種或少數(shù)幾種基本工具就可以滿(mǎn)足。而大數(shù)據(jù)管理中,需求各種各樣地工具應(yīng)對(duì)不同地應(yīng)用環(huán)境與需求。7.4簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)地處理過(guò)程。答:數(shù)據(jù)處理過(guò)程主要包含數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)管理,數(shù)據(jù)預(yù)處理,數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)可視化。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,根據(jù)數(shù)據(jù)源地不同,數(shù)據(jù)地采集方法也不同,常用地?cái)?shù)據(jù)采集方法:傳感器采集,系統(tǒng)日志采集,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)管理主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi),編碼,存儲(chǔ),索引與查詢(xún)。大數(shù)據(jù)地預(yù)處理主要包含數(shù)據(jù)清洗,數(shù)據(jù)集成,數(shù)據(jù)變換與數(shù)據(jù)規(guī)約等環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)分析地主要功能是進(jìn)行一般地統(tǒng)計(jì)查詢(xún),從數(shù)據(jù)中挖掘特定地模式,還有進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析。數(shù)據(jù)可視化是指將大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)結(jié)果以計(jì)算機(jī)圖形或圖像地直觀(guān)方式顯示給用戶(hù),并與用戶(hù)進(jìn)行交互式處理。7.5請(qǐng)說(shuō)出目前大數(shù)據(jù)地主要應(yīng)用領(lǐng)域。答:商業(yè)智能,智慧城市,在線(xiàn)社交網(wǎng)絡(luò),健康醫(yī)療。第8章云計(jì)算基礎(chǔ)8.1簡(jiǎn)述云計(jì)算地概念。 答:云計(jì)算定義為一種模型,它可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地地,便捷地,隨需應(yīng)變地從可配置地計(jì)算資源共享池中獲取所需地資源（例如,網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲(chǔ)設(shè)備,應(yīng)用程序以與服務(wù)）,這些資源可以快速供應(yīng)并釋放,使管理資源地工作量與服務(wù)提供商地交互減小到最低限度。8.2簡(jiǎn)述云計(jì)算地主要特征。答:大規(guī)模,分布式,一些知名地云供應(yīng)商具有上百萬(wàn)臺(tái)地服務(wù)器規(guī)模;虛擬化,用戶(hù)不需求關(guān)注具體地硬件實(shí)體,只需求選擇一家云服務(wù)提供商,部署應(yīng)用;高可靠性與擴(kuò)展性,云計(jì)算供應(yīng)商會(huì)采用多種措施來(lái)保障服務(wù)地高可靠性,"云"地規(guī)?？梢赃M(jìn)行動(dòng)態(tài)伸縮,來(lái)滿(mǎn)足應(yīng)用與用戶(hù)規(guī)模變化地需求;按需服務(wù),用戶(hù)可以根據(jù)自己地需求來(lái)購(gòu)買(mǎi)云計(jì)算服務(wù);安全性,使用云服務(wù)則可以借助更專(zhuān)業(yè)地安全團(tuán)隊(duì)來(lái)有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)。8.3.簡(jiǎn)述云計(jì)算地核心技術(shù)。答:虛擬化技術(shù),通過(guò)將資源劃分為多個(gè)虛擬資源地分裂模式與將多個(gè)資源整合為一個(gè)虛擬資源地聚合模式將物理資源轉(zhuǎn)換為邏輯上可管理地資源,克服物理結(jié)構(gòu)之間地障礙;海量數(shù)據(jù)地分布式存儲(chǔ)技術(shù),將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同地物理設(shè)備中,過(guò)多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)載,通過(guò)位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)信息;海量數(shù)據(jù)管理技術(shù),谷歌地Bigtable（BT）數(shù)據(jù)管理技術(shù)與Hadoop團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)地開(kāi)源數(shù)據(jù)管理模塊HBase是業(yè)界典型地大規(guī)模數(shù)據(jù)管理技術(shù)。8.4云計(jì)算地4種部署模式地優(yōu)勢(shì)。答:公有云,規(guī)模大,價(jià)格低廉,對(duì)用戶(hù)而言容量幾乎是無(wú)限地,功能全面。私有云,數(shù)據(jù)安全,服務(wù)質(zhì)量非常穩(wěn)定,充分利用現(xiàn)有硬件資源,支持定制與遺留應(yīng)用?；旌显?企業(yè)可以享受接近私有云地私密性與接近公有云地成本,并且能快速接入大量位于公有云地計(jì)算能力。社區(qū)云,社區(qū)內(nèi)成員地高度參與性,與其它地云計(jì)算模式相比,這不僅僅僅能進(jìn)一步方便用戶(hù),而且能進(jìn)一步降低成本。8.5云計(jì)算地服務(wù)模式有哪些。答:基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）,其作用是將各種基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給用戶(hù)。平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）,作用是將一個(gè)應(yīng)用地開(kāi)發(fā)與部署平臺(tái)作為服務(wù)提供給用戶(hù)。軟件即服務(wù)（SaaS）,作用是將應(yīng)用主要以基于Web地方式提供給客戶(hù)。第9章人工智能基礎(chǔ)9.1什么是人工智能？答:人工智能就其本質(zhì)而言就是用人工地方法在機(jī)器（計(jì)算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)地智能,也稱(chēng)為機(jī)器智能,其主要是研究如何使機(jī)器能聽(tīng),會(huì)說(shuō),能看,會(huì)寫(xiě),能思維,會(huì)學(xué)習(xí),并能在諸多變化情況下去解決面臨地各種實(shí)際問(wèn)題地一門(mén)學(xué)科。9.2人工智能地發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？答:人工智能地發(fā)展大致可歸納為形成與第一個(gè)高峰,第一個(gè)低谷,第二個(gè)高峰,第二個(gè)低谷,穩(wěn)步發(fā)展期與蓬勃發(fā)展期等階段。9.3人工智能研究有哪幾個(gè)主要學(xué)派？其特點(diǎn)是什么？答:人工智能研究主要有符號(hào)主義,連接主義與行為主義三大學(xué)派。符號(hào)主義,也稱(chēng)為邏輯主義,心理學(xué)派或計(jì)算機(jī)學(xué)派,它是基于物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)與有限合理性原理地人工智能學(xué)派。其研究方法是以符號(hào)處理為核心,且通過(guò)符號(hào)處理來(lái)模擬人類(lèi)求解問(wèn)題地心理過(guò)程。連接主義又稱(chēng)為自下而上方法,是在人腦神經(jīng)元與其相互連接成網(wǎng)地啟示下,通過(guò)許多人工神經(jīng)元間地并行協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)智能地模擬,它屬于非符號(hào)處理范疇。行為主義,又稱(chēng)為控制論學(xué)派或進(jìn)化主義,是基于控制論與"動(dòng)作?感知"控制系統(tǒng)地人工智能學(xué)派。行為主義研究者認(rèn)為,在動(dòng)態(tài)環(huán)境中地行走能力,對(duì)外界事物地感知能力與維持生命與繁衍生息地能力是人類(lèi)地本質(zhì)能力,而這些能力為智能地發(fā)展提供了基礎(chǔ)。所以,智能行為只有在與環(huán)境地交互下才能表現(xiàn)出來(lái)。9.4人工智能地主要研究領(lǐng)域有哪些？答:人工智能地研究是與具體領(lǐng)域相結(jié)合進(jìn)行地,其主要研究領(lǐng)域包含知識(shí)表示,搜索技術(shù),機(jī)器學(xué)習(xí),專(zhuān)家系統(tǒng),自然語(yǔ)言處理,語(yǔ)音處理,智能機(jī)器人與群智能等。9.5什么是知識(shí)表示？知識(shí)表示地方法有哪些？答:知識(shí)表示是把人類(lèi)知識(shí)形式化或模型化,本質(zhì)上就是對(duì)知識(shí)地一種描述或約定,是一種計(jì)算機(jī)可以接受地用于描述知識(shí)地?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。知識(shí)表示地方法有:一階謂詞邏輯表示法,產(chǎn)生式表示法與框架表示法等。9.6對(duì)比深度優(yōu)先搜索方法與寬度優(yōu)先搜索方法,為何說(shuō)它們都是盲目搜索方法？答:如考慮一個(gè)問(wèn)題地狀態(tài)空間為一棵樹(shù)地形式,若根結(jié)點(diǎn)先擴(kuò)展,再擴(kuò)展根結(jié)點(diǎn)生成地所有結(jié)點(diǎn),然后是這些結(jié)點(diǎn)地后繼,如此反復(fù),就是寬度優(yōu)先搜索;若在樹(shù)地最深一層地結(jié)點(diǎn)中擴(kuò)展一個(gè)結(jié)點(diǎn),只有當(dāng)搜索遇到一個(gè)"死亡結(jié)點(diǎn)"地時(shí)候,才返回到上一層,選擇其它結(jié)點(diǎn)搜索,就是深度優(yōu)先搜索。無(wú)論是寬度優(yōu)先搜索還是深度優(yōu)先搜索,結(jié)點(diǎn)遍歷地順序一般是固定地,即一旦搜索空間給定,結(jié)點(diǎn)遍歷地順序就固定了。由于這兩種搜索方法在問(wèn)題求解地過(guò)程中,不運(yùn)用啟發(fā)性知識(shí),而按照一般邏輯法則或控制性知識(shí),在預(yù)定控制策略下進(jìn)行搜索,在搜索過(guò)程中獲得地中間信息不用來(lái)改進(jìn)控制策略,因此它們?yōu)槊つ克阉鳌?.7什么是機(jī)器學(xué)習(xí)？按學(xué)習(xí)模式可將機(jī)器學(xué)習(xí)分為哪幾類(lèi)？答:機(jī)器學(xué)習(xí)是使計(jì)算機(jī)能模擬人類(lèi)地學(xué)習(xí)行為,通過(guò)自動(dòng)學(xué)習(xí)來(lái)獲取知識(shí)技能,不斷自我完善。按學(xué)習(xí)模式可將機(jī)器學(xué)習(xí)分為監(jiān)督學(xué)習(xí),非監(jiān)督學(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)。9.8什么是專(zhuān)家系統(tǒng)？專(zhuān)家系統(tǒng)地基本結(jié)構(gòu)是什么？答:專(zhuān)家系統(tǒng)是一種在特定領(lǐng)域內(nèi)具有專(zhuān)家解決問(wèn)題能力地程序系統(tǒng),能有效地運(yùn)用專(zhuān)家多年積累地經(jīng)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)知識(shí),并模擬專(zhuān)家解決問(wèn)題時(shí)地思維過(guò)程,進(jìn)而解決專(zhuān)家才能解決地問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)地基本結(jié)構(gòu)由知識(shí)庫(kù),綜合數(shù)據(jù)庫(kù),推理機(jī),解釋器,知識(shí)獲取模塊與人機(jī)交互界面6部分組成。9.9什么是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？什么是深度學(xué)習(xí)？答:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是為了模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)地一種計(jì)算模型,它從結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)機(jī)理與功能上模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與生物神經(jīng)元類(lèi)似,是由多個(gè)結(jié)點(diǎn)（即人工神經(jīng)元）相互連接而成,可用于對(duì)數(shù)據(jù)之間地復(fù)雜關(guān)系進(jìn)行建模。不同結(jié)點(diǎn)之間地連接被賦予了不同權(quán)重,每個(gè)權(quán)重代表了一個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)另一個(gè)結(jié)點(diǎn)地影響大小。用多層神經(jīng)元構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)地功能就是深度學(xué)習(xí)。9.10什么是人臉識(shí)別？人臉識(shí)別地過(guò)程是什么？答:人臉識(shí)別技術(shù)是基于人地臉部特征,對(duì)輸入地人臉圖像進(jìn)行身份確認(rèn)地一種生物識(shí)別技術(shù),它是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中應(yīng)用較為成熟地一種技術(shù),被廣泛地應(yīng)用在安防,支付等領(lǐng)域,如人臉解鎖,刷臉過(guò)門(mén)禁,刷臉支付等。其識(shí)別過(guò)程為:首先對(duì)圖像進(jìn)行處理,包含人臉檢測(cè),關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)齊,人臉編碼等,得到人臉地編碼;然后,對(duì)于有身份信息地不需求識(shí)別地人臉編碼,將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中以備身份識(shí)別使用;對(duì)于沒(méi)有身份信息地需求識(shí)別地人臉編碼,利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行身份識(shí)別得到對(duì)應(yīng)地身份信息。第10章物聯(lián)網(wǎng)10.1簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)地意義與基本特