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《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1第2章 数据的计算基础3第3章 计算机硬件系统6第4章 操作系统基础11第5章 算法与数据结构13第6章 程序设计及软件工程基础17第7章 数据库技术19第8章 计算机网络22第9章 信息安全与职业道德24第10章 计算软件28第11章 办公软件Office 201029算机科学与技术学院 计算机基础教学部2015年9月第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）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（1946—1954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（1954—1964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（1964—1970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1～2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）。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）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