新编计算机科学概论 刘艺、蔡敏 习题与答案

新编计算机科学概论 习题与答案

第0章习题

（1） 复习题

1、简述计算机科学的研究领域。

数值和符号计算、算法和数据结构、体系结构、操作系统、程序设计语言、软件方法学和工程、数据库和信息检索、计算理论、人工智能和机器人学等。（P2）

2、简述现代计算机的发展简史。

计算机发展经历了算盘时代、机械时代和机电时代这些原始阶段。自从电子计算机问世以来，计算机经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和大规模、超大规模集成电路时代等，发展速度越来越快。（P8-16）

3、试分析计算机对社会的影响。

计算机的产生与发展使得社会对计算机产生了依赖，也改变了我们人类的生活方式，并带来了许多有关于伦理和犯罪的问题。（P16-P17）

4、试列出与计算机科学相关的学科及技术。

计算机科学是一门实用性很强、发展极其迅速的面向广大社会的学科，它建立在数学、电子学 (特别是微电子学)、磁学、光学、精密机械等多门学科的基础之上, 与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程等学科之间存在不同程度的交叉和覆盖。（P2）

5、尝试到网络上搜索关于计算机学科中几个典型问题的资料。

提示本书P4-P7页列出了一些经典问题，大家可以查找相关的情况

6、简述电子数字计算机的发展趋势。.

计算机将向更高性能、更加易用、联网更广泛和更专业的应用发展。随着硬件技术和算法设计的进步，计算机的处理能力将进一步提高，计算机有能力处理更加复杂和规模更大的问题。

随着计算机向智能化方向发展，计算机具有人的某些智能，如学习和推理的能力。（P14-P15）

7、谈谈你对电子计算机的印象。

提示：可从计算机的应用、能力、社会影响等方面考虑

8、试述计算机模型与计算机的联系和区别。

图灵设想所有的计算都可能在一种特殊的机器上执行，通用图灵机是对现代计算机的首次描述，该机器只要提供了合适的程序就能做任何运算。而计算机只是一种计算的工具。（P4）

9、列举出你所知道的操作系统。

提示：可从互联网上了解，或向周围的人们打听

（2） 练习题

(1)填空题

1、ACM是____________组织的简称。

国际计算机组织

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第一章习题

（1） 复习题

1、试述数制的概念。

位置化数字系统中，在数字中符号所占据的位置决定了其表示的值。大多数人使用的数字系统是以10为底的，也就是十进制。二进制数字系统是最简单的数字系统。（P21-23）

2、列举出你所知道的数字系统。

提示：根据本章内容和自己接触过的情况，也可以上网搜索有关资料。

3、谈谈二进制、八进制和十六进制等数字表示方法各有什么有点和缺点。

八进制就是逢8进位，十六进制就是逢16进位，2、8、16，分别是2的1次方，3次方，4次方。这三种进制之间可以非常直接地互相转换。八进制数或十六进制数实际上是缩短了的二进制数，但保持了二进制数的表达特点。（P23-P25）

4、为什么使用二进制计算的时候会出现溢出？

因为存储空间大小（即存储单元的位的数量）的限制，可以表达的整数范围是有限的。二进制补码中两个整数相加的法则是，2个位相加，将进位加到下一列。如果最左边的列相加后还有进位，则舍弃它。如果在最高位有进位，那就会产生溢出。（P29-32）

5、反码和补码相对于原码有什么优点？计算机中的数是用原码表示的还是用反码、补码表示的？

数值的反码表示法是用最高位存放符号，并将原码的其余各位逐位取反。反码的取值空间和原码相同且一一对应。在补码表示法中，正数的补码表示与原码相同，即最高符号位用0表示正，其余位为数值位。而负数的补码则为它的反码、并在最低有效位（即D0位）加1所形成。处理器内部默认采用补码表示有符号数。（P29）

6、汉字编码有哪几种？各自的特点是什么？

汉字的编码有国际码、机内码等。在国标码的字符集中共收录了6763个常用汉字和682个非汉字字符，汉字机内码是与ASCII对应的，用二进制对汉字进行的编码。由于汉字数量多，一般用2个字节来存放汉字的内码，即双字节字符集（double-byte character set，简称DBCS）。（P36-37）

7、图像是如何压缩存储的？哪一种图像占用空间最小，为什么？图形压缩编码的考虑主要由于位图文件体积太大，人们研究通过编码的形式，在保证图像具备一定质量的前提下，缩小图像文件的大小。压缩编码按其对图像质量的影响可分为无损压缩和有损压缩两类。当前最主流的图像压缩方式是JPEG ，JPEG压缩技术十分先进，即能支持无损压缩，也支持大压缩比的有损压缩。（P40-P41）

8、ASCII码是什么编码？为什么国际上推行Unicode码？

ASCII编码是由美国国家标准学会制定的标准单字节字符编码方案，用于基于文本的数据。ASCII码是计算机世界里最重要的标准，但它存在严重的国际化问题Unicode扩展自ASCII

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第二章习题

（1） 复习题

1．简述冯 诺依曼原理，冯 诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？ 答：冯 诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯 诺依曼原理

冯 诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P52-P55)

2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。

答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。 (P48-P52)

3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？

答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。 (P57)

4．简述RISC技术的特点？

答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点：

(1) 精简指令系统。可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选 取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令;

(2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种;

(3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长;

(4) 单机器 …… 此处隐藏：12927字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……