計算機的主要基礎知識【新版多篇】

計算機基礎知識 篇一

1.1演算法

演算法：是指解題方案准確而完整的描述。

演算法不等於程式，也不等計算機方法，程式的編制不可能優於演算法的設計。

演算法的基本特徵：是一組嚴謹地定義運算順序的規則，每一個規則都是有效的，是明確的，此順序將在有限的次數下終止。

特徵包括：

（1）可行性；

（2）確定性，演算法中每一步驟都必須有明確定義，不允許有模稜兩可的解釋，不允許有多義性；

（3）有窮性，演算法必須能在有限的時間內做完，即能在執行有限個步驟後終止，包括合理的執行時間的含義；

（4）擁有足夠的情報。

演算法的基本要素：一是對資料物件的運算和操作；二是演算法的控制結構。

基本運算和操作包括：算術運算、邏輯運算、關係運算、資料傳輸。

演算法的控制結構：順序結構、選擇結構、迴圈結構。

演算法基本設計方法：列舉法、歸納法、遞推、遞迴、減半遞推技術、回溯法。

演算法複雜度：演算法時間複雜度和演算法空間複雜度。

演算法時間複雜度是指執行演算法所需要的計算工作量。

一般來說，演算法的工作量用其執行的基本運算次數來度量，而演算法執行的基本運算次數是問題規模的函式。在同一個問題規模下，用平均性態和最壞情況複雜性來分析。一般情況下，用最壞情況複雜性來分析演算法的時間複雜度。

演算法空間複雜度是指執行這個演算法所需要的記憶體空間。

1.2資料結構的基本概念

資料結構研究的三個方面：

（1）資料集合中各資料元素之間所固有的邏輯關係，即資料的邏輯結構；

（2）在對資料進行處理時，各資料元素在計算機中的儲存關係，即資料的儲存結構；

（3）對各種資料結構進行的運算。

資料結構是指相互有關聯的資料元素的集合。

資料結構是反映資料元素之間關係的資料元素集合的表示。

資料的邏輯結構包含：

（1）表示資料元素的資訊；

（2）表示各資料元素之間的前後件關係。（邏輯關係，與在計算機內的儲存位置無關）

一個數據結構中的各資料元素在計算機儲存空間中的位置關係與邏輯關係有可能不同。

資料的儲存結構是資料的邏輯結構在計算機儲存空間中的存放形式。

常用的儲存結構有順序、連結、索引等。

根據資料結構中各資料元素之間前後件關係的複雜程度，一般將資料結構分為線性結構和非線性結構。

線性結構條件：

（1）有且只有一個根結點；

（2）每一個結點最多有一個前件，也最多有一個後件。

非線性結構：不滿足線性結構條件的資料結構。

1.3線性表及其順序儲存結構

線性表由一組資料元素構成，資料元素的位置只取決於自己的序號，元素之間的相對位置是線性的。

如：一個N維向量、矩陣

在複雜線性表中，由若干項資料元素組成的資料元素稱為記錄，而由多個記錄構成的線性表又稱為檔案。

非空線性表的結構特徵：

（1）有且只有一個根結點a1，它無前件；

（2）有且只有一個終端結點an，它無後件；

（3）除根結點與終端結點外，其他所有結點有且只有一個前件，也有且只有一個後件。結點個數n稱為線性表的長度，當n=0時，稱為空表。

線性表的順序儲存結構具有以下兩個基本特點：

（1）線性表中所有元素的所佔的儲存空間是連續的；

（2）線性表中各資料元素在儲存空間中是按邏輯順序依次存放的。

ai的儲存地址為：ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k,，ADR(a1)為第一個元素的地址，k代表每個元素佔的位元組數。

順序表的運算：插入、刪除。

1.4 棧和佇列

1、棧是限定在一端進行插入與刪除的線性表，允許插入與刪除的一端稱為棧頂，不允許插入與刪除的另一端稱為棧底。

棧按照“先進後出”(FILO)或“後進先出”(LIFO)組織資料，棧具有記憶作用。用top表示棧頂位置，用bottom表示棧底。

2.棧的順序儲存

用一維陣列S(1:m)作為棧的順序儲存空間，M為棧的最大容量。S(bottom)表示棧底元素，s(top)為棧頂元素，top=0表示棧空，top=m表示棧滿。

3.棧的基本運算：

（1)插入元素稱為入棧運算；(top=top+1;將新元素插入到棧頂指標指向的位置） 上溢

（2）刪除元素稱為退棧運算；（將棧頂指標指向的元素賦給指定的變數，top=top-1） 下溢

（3）讀棧頂元素是將棧頂元素賦給一個指定的變數，此時指標無變化。

1.5 佇列

佇列是指允許在一端（隊尾）進入插入，而在另一端（隊頭）進行刪除的線性表。Rear指標指向隊尾，front指標指向隊頭。

佇列是“先進先出”(FIFO)或“後進後出”(LILO)的線性表。

佇列的順序儲存

與棧類似，用一維陣列Q(1：m)作為佇列的順序儲存空間

佇列運算

（1）入隊運算：從隊尾插入一個元素；

（2）退隊運算：從隊頭刪除一個元素。

迴圈佇列：

在迴圈佇列結構中，當儲存空間的最後一個位置已被使用而要進行入隊運算時，只要儲存空間的第一個位置空閒，就可將元素加入到第一個位置，即將儲存空間的第一個位置作為隊尾。

從Front指標指向的後一個位置直到隊尾指標rear指向的位置之間所有的元素均為佇列中的元素。

迴圈佇列的初始狀態為空： rear=front=m

當迴圈佇列滿時，rear=Front

為區別隊滿還是隊空，增加標誌S。

s=0表示佇列空，s=1且front=rear表示佇列滿

1.5線性連結串列

對於元素變動頻繁的大線性表不宜採用順序儲存結構，而應採用鏈式儲存結構。

在鏈式儲存結構中，資料結構中的每一個結點對應於一個儲存單元，這種儲存單元稱為儲存結點，簡稱結點。

結點由兩部分組成：(1)用於儲存資料元素值，稱為資料域；(2)用於存放指標，稱為指標域，用於指向前一個或後一個結點。

在鏈式儲存結構中，儲存資料結構的儲存空間可以不連續，各資料結點的儲存順序與資料元素之間的邏輯關係可以不一致，而資料元素之間的邏輯關係是由指標域來確定的。

鏈式儲存方式既可用於表示線性結構，也可用於表示非線性結構。

線性連結串列，HEAD稱為頭指標，HEAD=NULL（或0）稱為空表，如果是兩指標：左指標(Llink)指向前件結點，右指標(Rlink)指向後件結點。

線性連結串列的基本運算：查詢、插入、刪除。

1.6樹與二叉樹

樹是一種簡單的非線性結構，所有元素之間具有明顯的層次特性。

在樹結構中，每一個結點只有一個前件，稱為父結點，沒有前件的結點只有一個，稱為樹的根結點，簡稱樹的根。每一個結點可以有多個後件，稱為該結點的子結點。沒有後件的結點稱為葉子結點。

在樹結構中，一個結點所擁有的後件的個數稱為該結點的度，所有結點中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。

度為2的樹稱為二叉樹。

二叉樹的特點：

（1）非空二叉樹只有一個根結點；

（2）每一個結點最多有兩棵子樹，且分別稱為該結點的左子樹與右子樹。

二叉樹的基本性質：

（1）在二叉樹的第k層上，最多有2k-1(k≥1)個結點；

（2）深度為m的二叉樹最多有2m-1個結點；

（3）度為0的結點（即葉子結點）總是比度為2的結點多一個；

（4）具有n個結點的二叉樹，其深度至少為[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n的整數部分；

滿二叉樹是指除最後一層外，每一層上的所有結點有兩個子結點，

滿二叉樹的性質：

第k層上有2k-1個結點，深度為m的滿二叉樹有2m-1個結點。

完全二叉樹是指除最後一層外，每一層上的結點數均達到最大值，在最後一層上只缺少右邊的若干結點。

由滿二叉樹與完全二叉樹的特點可以看出，滿二叉樹也是完全二叉樹，完全二叉樹一般不是滿二叉樹。

完全二叉樹的性質：

（1）具有n個結點的完全二叉樹的深度為[log2n]+1;

（2）設完全二叉樹共有n個結點。如果從根結點開始，按層序（每一層從左到右）用自然數1，2，…，n給結點進行編號(k=1,2…。n)，有以下結論：

①若k=1，則該結點為根結點，它沒有父結點；若k>1，則該結點的父結點編號為INT(k/2)；

②若2k≤n，則編號為k的結點的左子結點編號為2k;否則該結點無左子結點（也無右子結點）；

③若2k+1≤n，則編號為k的結點的右子結點編號為2k+1;否則該結點無右子結點。

二叉樹儲存結構

採用鏈式儲存結構，對於滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進行順序儲存。

二叉樹的遍歷：

（1）前序遍歷(DLR)，首先訪問根結點，然後遍歷左子樹，最後遍歷右子樹；

（2）中序遍歷(LDR)，首先遍歷左子樹，然後訪問根結點，最後遍歷右子樹；

（3）後序遍歷(LRD)首先遍歷左子樹，然後訪問遍歷右子樹，最後訪問根結點。

例： 設有如下的二叉樹

其前序遍歷(DLR)的結果為： A B D E H I C F G

其中序遍歷(LDR)的結果為：D B H E I A F C G

其後序遍歷(LRD)的結果為：D H I E B F G C A

1.7查詢技術

順序查詢的'使用情況：

（1）線性表為無序表；（不管是順序儲存結構還是鏈式儲存結構）

（2）表採用鏈式儲存結構。（即使是有序線性表）

二分法查詢只適用於順序儲存的有序表，

對於長度為n的有序線性表，二分查詢最壞情況只需比較log2n次，順序查詢需要比較n次。

1.8排序技術

排序是指將一個無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列。

交換類排序法：

假設線性表的長度為n

（1）氣泡排序法

在最壞情況下，需要比較的次數為n(n-1)/2;

（2）快速排序法

在最壞情況下，需要比較的次數為n(n-1)/2

插入類排序法：

（1）簡單插入排序法，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；

（2）希爾排序法，最壞情況需要O(n1.5)次比較。

選擇類排序法：

（1）簡單選擇排序法，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；

（2）堆排序法，最壞情況需要O(nlog2n)次比較。

計算機基礎知識 篇二

一、硬體知識

1、計算機系統的組成包括硬體系統和軟體系統 硬體系統分為三種典型結構：

（1）單匯流排結構

（2）雙匯流排結構

（3）採用通道的大型系統結構

中央處理器CPU包含運算器和控制器。

2、指令系統

指令由操作碼和地址碼組成。

3、儲存系統分為 主存—輔存層次 和 主存—Cache層次

Cache作為主存區域性區域的副本，用來存放當前最活躍的程式和資料。 計算機中資料的表示

Cache的基本結構：Cache由儲存體、地址映像和替換機構組成。

4、通道是一種通過執行通道程式管理I/O操作的控制器，它使CPU與I/O操作達到更高的並行度。

5、匯流排從功能上看，系統匯流排分為地址匯流排（AB）、資料匯流排(DB)、控制匯流排（CB）。

6、磁碟容量記計算

非格式化容量=面數*（磁軌數/面）*內圓周長*最大位密度

格式化容量=面數*（磁軌數/面）*（扇區數/道）*（位元組數/扇區）

7、資料的表示方法 原碼和反碼

[+0]原=000…00 [-0]原=100.。.00 [+0]反=000…00 [-0]反=111…11

正數的原碼=正數的補碼=正數的反碼 負數的反碼：符號位不變，其餘位變反。

二、作業系統

作業系統定義：用以控制和管理系統資源，方便使用者使用計算機的程式的集合。

功能：是計算機系統的資源管理者。 特性：並行性、共享性

分類:多道批處理作業系統、分時作業系統、實時作業系統、網路作業系統。

程序：是一個具有一定獨立功能的程式關於某個資料集合的一次執行活動。

程序分為三種狀態：執行狀態（Running）、就緒狀態(Ready)、等待狀態(Blocked)。

虛擬儲存器：是指一種實際上並不以物理形式存在的虛假的儲存器。

頁架：把主存劃分成相同大小的儲存塊。

頁：把使用者的邏輯地址空間（虛擬地址空間）劃分成若干個與頁架大小相同的部分，每部分稱為頁。

頁面置換演算法有：

1、最佳置換演算法OPT

2、先進先出置換演算法FIFO

3、最近最少使用置換演算法LRU

4、最近未使用置換演算法NUR

使獨佔型裝置成為共享裝置，從而提高裝置利用率和系統的效率。

SPOOL系統：實現虛擬裝置技術的硬體和軟體系統，又Spooling系統，假離線系統。

作業排程演算法：

1、先來先服務排程演算法FIFO：按照作業到達系統或程序進入就緒佇列的先後次序來選擇。

2、優先順序排程演算法：按照程序的優先順序大小來排程，使高優先順序程序得到優先處理的排程策略。

3、最高響應比優先排程演算法：每個作業都有一個優先數，該優先數不但是要求的服務時間的函式，而且是該作業為得到服務所花費的等待時間的函式。 以上三種都是非搶佔的排程策略。

三、嵌入式系統基本知識

定義：以應用為中心，計算機技術為基礎，軟硬體可裁剪，適應於特定應用系統，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的計算機系統。

特點：硬體上，體積小、重量輕、成本低、可靠性高等特點、使用專用的嵌入式CPU。軟體上，程式碼體積小、效率高，要求響應速度快，能夠處理非同步併發事件，實時處理能力。

應用：從太空梭到家用微波爐。

第二章、計算機網路概論

滑動視窗協議規定重傳未被確認的分組，這種分組的數量最多可以等於滑動視窗的大小，TCP採用滑動視窗協議解決了端到端的流量控制。

計算機基礎知識 篇三

1.新建文件：

①“檔案”選單→“新建“命令→對話方塊→“常用”選項卡→“空白文件”。

②單擊常用工具欄新建按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+N”新建命令。

2.開啟文件：

①“檔案”選單→“開啟“命令→對話方塊→“查詢範圍” →選擇要開啟的檔案→“開啟”按鈕。

②“常用”工具欄→單擊開啟按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+O”開啟命令。

3.儲存文件：

①“檔案”選單→“儲存”命令（另存為）命令→對話方塊→輸入檔名（儲存型別）→“儲存”按鈕。

②單擊“常用”工具欄按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+S”命令，可儲存檔案。

④按F12→對話方塊→輸入檔名→“儲存”按鈕。

4.關閉文件：

①單擊“檔案”選單→“關閉“命令

②單擊視窗左上角的控制選單按鈕。

③按快捷鍵“Alt+F4”關閉命令。

④雙擊視窗右上角的關閉按鈕。

5.如何設定文件顯示的數目：

工具”選單”→“選項”命令→“選項”對話方塊→“常規”選項卡→“列出最近使用檔案選項”→輸入檔案數目→可顯示最近所編輯的文件。

6.自動儲存和恢復：

①“工具”選單→“選項”命令→“選項”對話方塊→“儲存”選項卡→“自動儲存時間間隔”項→設定儲存時間（可適當將時間設定減少）→“確定”按鈕。

（*自動儲存：可儲存上次最後一次手動儲存儲存之間輸入的資訊。）

②改變預設路徑

（一般預設的儲存和開啟的資料夾為“My Documents”即“我的文件”）來儲存。

③“工具”選單→“選項”命令→“選項”對話方塊→“檔案位置”選項→“檔案型別”列表→選擇第一項“文件”→“更改”按鈕→“更改位置”對話方塊→選擇儲存的資料夾→“確定”按鈕→選項”對話方塊→“確定”按鈕。

計算機基礎知識 篇四

一般我們看到的電腦都是由：主機（主要部分）、輸出裝置（顯示器）、輸入裝置（鍵盤和滑鼠）三大件組成。

1.電腦的主體，在主機箱中有：主機板、CPU、記憶體、電源、顯示卡、音效卡、網絡卡、硬碟、軟碟機、光碟機等硬體。

從基本結構上來講，電腦可以分為五大部分：運算器、儲存器、控制器、輸入裝置、輸出裝置。

2.瞭解電腦系統

電腦系統分為硬體和軟體兩大部分，硬體相當於人的身體，而軟體相當於人的靈魂。

而硬體一般分為主機和外部裝置，主機是一臺電腦的核心部件，通常都是放在一個機箱裡。而外部裝置包括輸入裝置（如鍵盤、滑鼠）和輸出裝置（如顯示器、印表機）等。

軟體一般分為系統軟體和應用軟體。

3.組裝一臺電腦需要選購哪些基本部件

（1）、機箱，一般電腦的主要零件都放在這裡。

（2）、顯示器，用來看電腦的工作過程，要不然，你都不知道電腦究竟在做什麼。

（3）、鍵盤和滑鼠，向電腦輸入有用的命令，讓它去為我們工作。

（4）、主機板，這是一塊很重要的東西，雖然它長得有點“醜”，這裡是決定你這臺電腦效能的重要零件之一哦。

（5）、記憶體，當電腦工作時，電腦會在這裡存上儲存資料，相當於人的記憶。

（6）、CPU，也稱中央處理器，是電腦運算和控制的核心。

（7）、顯示卡，電腦通過這個玩意傳送給顯示器。

（8）、音效卡，電腦通過這個玩意傳送聲音給音箱的哦。

（9）、硬碟，平常人們常說我的硬碟有多少G多少G，就是指這個硬碟的容量，而G數越多能裝的東西便越多。

（10）、軟碟機，就是插軟盤的玩意，現在一般都用3.5英寸的，古老年代用5.25英寸的，現在我們去買人家都不賣了。

（11）、光碟機，聽CD當然少不了這個，有時候你要安裝某些軟體都是在光碟上的，所以這個用處太大。

（12）、電源，主要用於將220V的外接電源轉換為各種直流電源，供電腦的各個部件使用

4. 如何評價一臺電腦的好和壞

當然，一臺電腦的好壞，是要從多方面來衡量的，不能僅看其中某個或者幾個效能指標。而一般評價一臺電腦的好壞的效能指標有如下幾種：

（1）、CPU的型別和時鐘頻率

這是電腦最主要的效能指標，它決定了一臺電腦的最基本效能。以前我們常說的286、386、486、586、686等就是按CPU的型號來叫的。

時鐘頻率是一臺電腦按固定的節拍來工作的一種衡量方法吧，又稱為主頻，時鐘頻率越高，時鐘週期就越短，它執行指令所需要的時間便越短，運算速度就越快。

（2）、記憶體的容量

記憶體的單位是MB，平常人們總說我的記憶體有多少多少MB就是指這個，如32MB、64MB、128MB、256MB等，一臺電腦，它的記憶體容量越大，則電腦所能處理的任務可以越複雜，速度也會越快。

（3）、外部裝置的配置情況

高檔電腦一般都有軟好的顯示器、鍵盤、滑鼠、音箱等等。

（4）、執行速度

一臺電腦的執行速度主要是由CPU和記憶體的速度所決定的。

（5）、匯流排型別

匯流排位數越多，機器效能越高。

（6）、相容性

是否具有廣泛的相容性，包括能否執行所有電腦上開發的各種應用軟體和接受電腦各類擴充套件卡

計算機專業就業前景

1、網路工程方向就業前景良好，學生畢業後可以到國內外大型電信服務商、大型通訊裝置製造企業進行技術開發工作，也可以到其他企事業單位從事網路工程領域的設計、維護、教育培訓等工作。

2、軟體工程方向就業前景十分廣闊，學生畢業後可以到國內外眾多軟體企業、國家機關以及各個大、中型企、事業單位的資訊科技部門、教育部門等單位從事軟體工程領域的技術開發、教學、科研及管理等工作。也可以繼續攻讀電腦科學與技術類專業研究生和軟體工程碩士。

3、通訊方向學生畢業後可到資訊產業、財政、金融、郵電、交通、國防、大專院校和科研機構從事通訊技術和電子技術的科研、教學和工程技術工作。

4、網路與資訊保安方向寬口徑專業，主幹學科為資訊保安和網路工程。學生畢業後可為政府、國防、軍隊、電信、電力、金融、鐵路等部門的計算機網路系統和資訊保安領域進行管理和服務的高階專業工程技術人才。