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算法

算法：是指解題方案准確而完整的描述。

算法不等於程序，也不等計算機方法，程序的編制不可能優於算法的設計。

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，算法中每一步驟都必須有明確定義，不允許有模棱兩可的解釋，不允許有多義性；

（3）有窮性，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。

算法的基本要素：一是對數據對象的運算和操作；二是算法的控制結構。

基本運算和操作包括：算術運算、邏輯運算、關係運算、數據傳輸。

算法的控制結構：順序結構、選擇結構、循環結構。

算法基本設計方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減半遞推技術、回溯法。

算法複雜度：算法時間複雜度和算法空間複雜度。

算法時間複雜度是指執行算法所需要的計算工作量。

一般來說，算法的工作量用其執行的基本運算次數來度量，而算法執行的基本運算次數是問題規模的函數。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算法的時間複雜度。

算法空間複雜度是指執行這個算法所需要的內存空間。

1.2數據結構的基本概念

數據結構研究的三個方面：

（1）數據集合中各數據元素之間所固有的邏輯關係，即數據的邏輯結構；

（2）在對數據進行處理時，各數據元素在計算機中的存儲關係，即數據的存儲結構；

（3）對各種數據結構進行的運算。

數據結構是指相互有關聯的數據元素的集合。

數據結構是反映數據元素之間關係的數據元素集合的表示。

數據的邏輯結構包含：

（1）表示數據元素的信息；

（2）表示各數據元素之間的前後件關係。（邏輯關係，與在計算機內的存儲位置無關）

一個數據結構中的各數據元素在計算機存儲空間中的位置關係與邏輯關係有可能不同。

數據的存儲結構是數據的邏輯結構在計算機存儲空間中的存放形式。

常用的存儲結構有順序、鏈接、索引等。

根據數據結構中各數據元素之間前後件關係的複雜程度，一般將數據結構分爲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數據結構。

1.3線性表及其順序存儲結構

線性表由一組數據元素構成，數據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，由若干項數據元素組成的數據元素稱爲記錄，而由多個記錄構成的線性表又稱爲文件。

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稱爲線性表的長度，當n=0時，稱爲空表。

線性表的順序存儲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存儲空間是連續的；

（2）線性表中各數據元素在存儲空間中是按邏輯順序依次存放的。

ai的存儲地址爲：ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k,，ADR(a1)爲第一個元素的地址，k代表每個元素佔的字節數。

順序表的運算：插入、刪除。

1.4 棧和隊列

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爲棧頂，不允許插入與刪除的另一端稱爲棧底。

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

2.棧的順序存儲

用一維數組S(1:m)作爲棧的順序存儲空間，M爲棧的最大容量。S(bottom)表示棧底元素，s(top)爲棧頂元素，top=0表示棧空，top=m表示棧滿。

3.棧的基本運算：

（1)插入元素稱爲入棧運算；(top=top+1;將新元素插入到棧頂指針指向的位置） 上溢

（2）刪除元素稱爲退棧運算；（將棧頂指針指向的元素賦給指定的變量，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量，此時指針無變化。

1.5 隊列

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

隊列是“先進先出”(FIFO)或“後進後出”(LILO)的線性表。

隊列的順序存儲

與棧類似，用一維數組Q(1：m)作爲隊列的順序存儲空間

隊列運算

（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。

循環隊列：

在循環隊列結構中，當存儲空間的最後一個位置已被使用而要進行入隊運算時，只要存儲空間的第一個位置空閒，就可將元素加入到第一個位置，即將存儲空間的第一個位置作爲隊尾。

從Front指針指向的後一個位置直到隊尾指針rear指向的位置之間所有的元素均爲隊列中的元素。

循環隊列的初始狀態爲空： rear=front=m

當循環隊列滿時，rear=Front

爲區別隊滿還是隊空，增加標誌S。

s=0表示隊列空，s=1且front=rear表示隊列滿

1.5線性鏈表

對於元素變動頻繁的大線性表不宜採用順序存儲結構，而應採用鏈式存儲結構。

在鏈式存儲結構中，數據結構中的每一個結點對應於一個存儲單元，這種存儲單元稱爲存儲結點，簡稱結點。

結點由兩部分組成：(1)用於存儲數據元素值，稱爲數據域；(2)用於存放指針，稱爲指針域，用於指向前一個或後一個結點。

在鏈式存儲結構中，存儲數據結構的存儲空間可以不連續，各數據結點的存儲順序與數據元素之間的邏輯關係可以不一致，而數據元素之間的邏輯關係是由指針域來確定的。

鏈式存儲方式既可用於表示線性結構，也可用於表示非線性結構。

線性鏈表，HEAD稱爲頭指針，HEAD=NULL（或0）稱爲空表，如果是兩指針：左指針(Llink)指向前件結點，右指針(Rlink)指向後件結點。

線性鏈表的基本運算：查找、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，稱爲父結點，沒有前件的結點只有一個，稱爲樹的根結點，簡稱樹的根。每一個結點可以有多個後件，稱爲該結點的子結點。沒有後件的結點稱爲葉子結點。

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

度爲2的樹稱爲二叉樹。

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，且分別稱爲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）深度爲m的二叉樹最多有2m-1個結點；

（3）度爲0的結點（即葉子結點）總是比度爲2的結點多一個；

（4）具有n個結點的二叉樹，其深度至少爲[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，深度爲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爲[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，則該結點爲根結點，它沒有父結點；若k>1，則該結點的父結點編號爲INT(k/2)；

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

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

二叉樹存儲結構

採用鏈式存儲結構，對於滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進行順序存儲。

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)的結果爲： A B D E H I C F G

其中序遍歷(LDR)的結果爲：D B H E I A F C G

其後序遍歷(LRD)的結果爲：D H I E B F G C A

1.7查找技術

順序查找的'使用情況：

（1）線性表爲無序表；（不管是順序存儲結構還是鏈式存儲結構）

（2）表採用鏈式存儲結構。（即使是有序線性表）

二分法查找只適用於順序存儲的有序表，

對於長度爲n的有序線性表，二分查找最壞情況只需比較log2n次，順序查找需要比較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：

假設線性表的長度爲n

（1）冒泡排序法

在最壞情況下，需要比較的次數爲n(n-1)/2;

（2）快速排序法

在最壞情況下，需要比較的次數爲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、硬件知識

1、計算機系統的組成包括硬件系統和軟件系統 硬件系統分爲三種典型結構：

（1）單總線結構

（2）雙總線結構

（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、存儲系統分爲 主存—輔存層次 和 主存—Cache層次

Cache作爲主存局部區域的副本，用來存放當前最活躍的程序和數據。 計算機中數據的表示

Cache的基本結構：Cache由存儲體、地址映像和替換機構組成。

4、通道是一種通過執行通道程序管理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、總線從功能上看，系統總線分爲地址總線（AB）、數據總線(DB)、控制總線（CB）。

6、磁盤容量記計算

非格式化容量=面數*（磁道數/面）*內圓周長*最大位密度

格式化容量=面數*（磁道數/面）*（扇區數/道）*（字節數/扇區）

7、數據的表示方法 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、操作系統

操作系統定義：用以控制和管理系統資源，方便用戶使用計算機的程序的集合。

功能：是計算機系統的資源管理者。 特性：並行性、共享性

分類:多道批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、網絡操作系統。

進程：是一個具有一定獨立功能的程序關於某個數據集合的一次運行活動。

進程分爲三種狀態：運行狀態（Running）、就緒狀態(Ready)、等待狀態(Blocked)。

虛擬存儲器：是指一種實際上並不以物理形式存在的虛假的存儲器。

頁架：把主存劃分成相同大小的存儲塊。

頁：把用戶的邏輯地址空間（虛擬地址空間）劃分成若干個與頁架大小相同的部分，每部分稱爲頁。

頁面置換算法有：

1、最佳置換算法OPT

2、先進先出置換算法FIFO

3、最近最少使用置換算法LRU

4、最近未使用置換算法NUR

使獨佔型設備成爲共享設備，從而提高設備利用率和系統的效率。

SPOOL系統：實現虛擬設備技術的硬件和軟件系統，又Spooling系統，假脫機系統。

作業調度算法：

1、先來先服務調度算法FIFO：按照作業到達系統或進程進入就緒隊列的先後次序來選擇。

2、優先級調度算法：按照進程的優先級大小來調度，使高優先級進程得到優先處理的調度策略。

3、最高響應比優先調度算法：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數，而且是該作業爲得到服務所花費的等待時間的函數。 以上三種都是非搶佔的調度策略。

三、嵌入式系統基本知識

定義：以應用爲中心，計算機技術爲基礎，軟硬件可裁剪，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：硬件上，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。軟件上，代碼體積小、效率高，要求響應速度快，能夠處理異步併發事件，實時處理能力。

應用：從航天飛機到家用微波爐。

第二章、計算機網絡概論

滑動窗口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窗口的大小，TCP採用滑動窗口協議解決了端到端的流量控制。

計算機基礎知識 篇三

1.新建文檔：

①“文件”菜單→“新建“命令→對話框→“常用”選項卡→“空白文檔”。

②單擊常用工具欄新建按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+N”新建命令。

2.打開文檔：

①“文件”菜單→“打開“命令→對話框→“查找範圍” →選擇要打開的文件→“打開”按鈕。

②“常用”工具欄→單擊打開按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+O”打開命令。

3.保存文檔：

①“文件”菜單→“保存”命令（另存爲）命令→對話框→輸入文件名（保存類型）→“保存”按鈕。

②單擊“常用”工具欄按鈕。

③按快捷鍵“Ctrl+S”命令，可保存文件。

④按F12→對話框→輸入文件名→“保存”按鈕。

4.關閉文檔：

①單擊“文件”菜單→“關閉“命令

②單擊窗口左上角的控制菜單按鈕。

③按快捷鍵“Alt+F4”關閉命令。

④雙擊窗口右上角的關閉按鈕。

5.如何設置文檔顯示的數目：

工具”菜單”→“選項”命令→“選項”對話框→“常規”選項卡→“列出最近使用文件選項”→輸入文件數目→可顯示最近所編輯的文檔。

6.自動保存和恢復：

①“工具”菜單→“選項”命令→“選項”對話框→“保存”選項卡→“自動保存時間間隔”項→設置存儲時間（可適當將時間設置減少）→“確定”按鈕。

（*自動保存：可存儲上次最後一次手動存儲保存之間輸入的信息。）

②改變默認路徑

（一般默認的保存和打開的文件夾爲“My Documents”即“我的文檔”）來存儲。

③“工具”菜單→“選項”命令→“選項”對話框→“文件位置”選項→“文件類型”列表→選擇第一項“文檔”→“更改”按鈕→“更改位置”對話框→選擇存儲的文件夾→“確定”按鈕→選項”對話框→“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）、輸出設備（顯示器）、輸入設備（鍵盤和鼠標）三大件組成。

1.電腦的主體，在主機箱中有：主板、CPU、內存、電源、顯卡、聲卡、網卡、硬盤、軟驅、光驅等硬件。

從基本結構上來講，電腦可以分爲五大部分：運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備。

2.瞭解電腦系統

電腦系統分爲硬件和軟件兩大部分，硬件相當於人的身體，而軟件相當於人的靈魂。

而硬件一般分爲主機和外部設備，主機是一臺電腦的核心部件，通常都是放在一個機箱裏。而外部設備包括輸入設備（如鍵盤、鼠標）和輸出設備（如顯示器、打印機）等。

軟件一般分爲系統軟件和應用軟件。

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裏。

（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）、鍵盤和鼠標，向電腦輸入有用的命令，讓它去爲我們工作。

（4）、主板，這是一塊很重要的東西，雖然它長得有點“醜”，這裏是決定你這臺電腦性能的重要零件之一哦。

（5）、內存，當電腦工作時，電腦會在這裏存上存儲數據，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）、顯卡，電腦通過這個玩意傳送給顯示器。

（8）、聲卡，電腦通過這個玩意傳送聲音給音箱的哦。

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

（10）、軟驅，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）、光驅，聽CD當然少不了這個，有時候你要安裝某些軟件都是在光盤上的，所以這個用處太大。

（12）、電源，主要用於將220V的外接電源轉換爲各種直流電源，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性能指標。而一般評價一臺電腦的好壞的性能指標有如下幾種：

（1）、CPU的類型和時鐘頻率

這是電腦最主要的性能指標，它決定了一臺電腦的最基本性能。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，又稱爲主頻，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）、內存的容量

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

（3）、外部設備的配置情況

高檔電腦一般都有軟好的顯示器、鍵盤、鼠標、音箱等等。

（4）、運行速度

一臺電腦的運行速度主要是由CPU和內存的速度所決定的。

（5）、總線類型

總線位數越多，機器性能越高。

（6）、兼容性

是否具有廣泛的兼容性，包括能否運行所有電腦上開發的各種應用軟件和接受電腦各類擴展卡

計算機專業就業前景

1、網絡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、大型通信設備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絡工程領域的設計、維護、教育培訓等工作。

2、軟件工程方向就業前景十分廣闊，學生畢業後可以到國內外衆多軟件企業、國家機關以及各個大、中型企、事業單位的信息技術部門、教育部門等單位從事軟件工程領域的技術開發、教學、科研及管理等工作。也可以繼續攻讀計算機科學與技術類專業研究生和軟件工程碩士。

3、通信方向學生畢業後可到信息產業、財政、金融、郵電、交通、國防、大專院校和科研機構從事通信技術和電子技術的科研、教學和工程技術工作。

4、網絡與信息安全方向寬口徑專業，主幹學科爲信息安全和網絡工程。學生畢業後可爲政府、國防、軍隊、電信、電力、金融、鐵路等部門的計算機網絡系統和信息安全領域進行管理和服務的高級專業工程技術人才。