计算机科学导论复习大纲(改)

计算机科学导论复习大纲

1. 学科根本问题：什么能被（有效地）自动进行。他来源于对算

法理论、数理逻辑、计算模型、自动计算机器的研究，并与存

储式电子计算机的发明一起形成于20世纪40年代初期

2. 学科知识体的三个层次：分支领域（Area）【分为→】知识单

元（Unit）【分为→】知识点（Topic）

3. 计算学科三个学科形态（过程）：抽象、理论、设计

4. 哈密尔顿回路问题：访问除原点外每个结点一次，对于任一图

无法判断是否存在哈密尔顿回路

欧拉回路问题：访问每条边一次，对于任一图可以判断是否存在欧拉回路

5. 要完成n个盘子的梵天塔的移动，最少需要：

6. P类问题：所有在多项式时间内可以求解的问题，此问题采用确

定性算法

NP类问题：所有在多项式时间内可以验证的问题，此问题采用非确定性算法

7. NP完全性问题：NP类中某些问题的复杂性与整个类的复杂性有

关，当这些问题中任何一个存在多项式时间算法时，则所有NP

问题都是多项式时间可解，这些问题被称为NP完全性问题

8. 停机问题：针对任意给定的图灵机和输入，寻找一个一般的算

法（或图灵机），用于判定给定图灵机在接收了初始输入后能

否到达终止状态，即停机状态。若能找到，则停机问题可解；

否则，不可解

【简言之→】我们能不能找到这样一个测试程序，它能判断出任意的程序在接收了某个输入并执行后能不能终止

9. 贪婪准则：

1）每次都选择价值最大的物品装包

2）每次都选择重量最小的物品装包

3）每次都选择价值密度（价值/重量）最大的物品装包

10. 程序的三种基本结构：

P

T

F

A

A

P

B

A

B

1）顺序结构 2）选择结构 3）循环结构

11. Internet软件的层次结构：

OSI的分层：物理→链路→网络→传输→会话→表示→应用

TCP/IP（现用）的分层：物理→链路→网络→传输→应用

12. 超文本传送协议：HyperText Transfer Protocol（HTTP）

13. 图灵：电子计算机的理论和模型是由英国数学家图灵建立的

14. 图灵机：图灵机属于理论形态

15. 冯·诺依曼：冯·诺依曼为美籍匈牙利科学家

16. 冯·诺依曼计算机五大特点（又称存储程序特点）：

1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入及输出设备五部分组成2）程序与数据置于同一存储器；指令和数据均可送至运算器运算3）数据以二进制表示

4）顺序执行指令

5）机器以运算器为中心

17. EMIAC：EMIAC是第一台真正工作的计算机，他相当于CPU

18. Brooks hear：Brooks hear在其著作《计算机科学导论》中给出

一个基于冯·诺依曼计算机体系结构的程序执行实例

19. 执行程序的机器指令集：

操作码操作

数

描述

1RXY 将内存XY单元中的数据取出，存入寄存器R

中

2RXY将数XY存放到寄存器R中

3RXY将寄存器R中的数据存入主存地址为XY的单

元中

40RS将寄存器R中的数存入寄存器S中

5RST 将寄存器S与T中用二进制补码表示的数相加，结果存入寄存器R中

6RST 将寄存器S与T中用浮点数表示的数相加，结

果存入寄存器R中

7RST 将寄存器S与T中的数进行或运算，结果存入

寄存器R中

8RST 将寄存器S与T中的数进行与运算，结果存入

寄存器R中

9RST 将寄存器S与T中的数进行异或运算，结果存

入寄存器R中

A R0X 将寄存器S中的数右移X次，每次将最低位移出的数字放在最高位的空缺中

B RXY 若寄存器R中的数与寄存器0中的相同，就将内存XY单元中的数据（跳转指令）存入程序计数器中；否则，按原来的顺序继续执行

C000停机，C000

如：1A43【表示→】将43单元中的数据取出，存入寄存器A中20. 计算机语言：机器语言（机器指令）【高级→】汇编语言【高

级→】高级语言

21. 机器指令：机器指令是计算机硬件能够直接识别和运行的语

言，由操作码和操作数组成

22. 高级语言：高级程序设计语言是一种无需了解计算机内部即能

运用的语言

23. CISC：复杂指令系统计算机

24. RISC：精简指令系统计算机

25. 程序设计_语言翻译系统的三部分：

1）汇编语言翻译系统

2）高级程序设计语言编译系统

3）高级语言翻译系统

26. 算法的重要特性：

1）有穷性（又称有限性）

2）确定性

3）输入

4）输出

5）能行性（又称正确性）

27. 流程图：流程图是描述算法的常用工具，它采用美国国家标准

化协会（American National Standard Institute , ANSI）规定的一组图形符号来表示算法

28. 算法分析考虑的三个问题：

1）算法的时间杂度

2）算法的空间杂度——执行过程中所占存储空间的大小

3）算法是否便于阅读、修改和测试

29. 线性表：

1）后进先出（栈）

2）先进先出（队列）

30. 图：图是由结点和连接这些结点的边所组成的集合

31. 程序：每个程序都具有一个单一的、不可分的结构，它规定了

某个数据结构上的一个算法

32. 程序= 算法+ 数据结构：此公式是1976年由瑞士计算机科学家

尼科莱·沃恩提出的

33. 软件 = 程序 + 文档：软件一般指计算机系统中的程序及其文档

34. 软件分类：系统软件（不做事）、支撑软件（工具）、应用软

件

35. 单位转换：

1K = 1024（）位

1M = 1024K

1G = 1024M

1T = 1024G

36. 二进制代码：计算机中数值数据信息、字符、图像及汉字等信

息用二进制代码形式表示；微机中主要使用的二进制编码为

ASCII码

37. ASCII码：目前采用的字符编码是由美国国家标准局（American

National Standards）制定的国际标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange , ASCII）

38. 浮点数：计算机中浮点数由阶码与尾码组成