第1章 绪论 作业及答案
1、简述计算机发展的主要阶段。 （课本，第1章习题，1）
答：计算机硬件发展主要经历以下阶段：
1）第一代计算机（1946——1957年） ，电子管计算机
2）第二代计算机（1958——1964年） ，晶体管计算机
3）第三代计算机（1965——1970年） ，中/小规模集成电路计算机
4）第四代计算机（20世纪70—80年代），大规模/超大规模集成电路计算机
5）新一代计算机（1981年至今），智能计算机
2、简述计算机的分类。
答：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站
3、简述计算机的特点。 （课本，第1章习题，2）
答：自动控制能力、运算速度快、运算精度高、具有记忆能力和逻辑判断能力、可靠性高、通用性强。
4、简述冯﹒诺依曼思想及冯﹒诺依曼体系结构计算机的基本组成。
答：1）冯﹒诺依曼思想：存储程序和采用二进制。2）冯﹒诺依曼计算机有五个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
第2章 数据存储与表示 作业及答案
1、把以下二进制数转换为十进制数。
（1）0.10000101
解：0.10000101=1×2-1+0×2-2+0×2-3++0×2-4+0×2-5+1×2-6+0×2-7+1×2-8=0.5+0.015625+0.00390625=0.5195 3125
（2）1101.1101
解：1101.1101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4=8+4+1+0.5+0.25+0.0625=13.8125
2、把以下十进制数转换为二进制数（二进制小数保留4位）。
（1）3334
解：（3334）10=（1101 0000 0110）2
（2）512
解：（512）10=（10 0000 0000）2
（3）0.4435
解：（0.4435）10=（0.0111）2
（4）7.125
解：（7.125）10=（111.001）2
3、把下列二进制数转换成八进制和十六进制数（课本，第2章习题，4）：
（1）10011011.0011011
解：（10011011.0011011）2 = （233.154）8 = （9B.36）16
（2）1101.1101
解：（1101.1101）2 = （15.64）8 = （D.D）16
4、把下列十六进制数转换成二进制数：
（291F）16=（0010 1001 0001 1111）2
5、按照本章中浮点数的规格化的表示方法，写出以下实数的规范化浮点数（用一个字节表示，其中，阶码3位，尾数5位）：（课本，第2章习题，5）
（1）0.1010×210
解：
浮点数：010 01010（原码），010 01010（补码）
（2）-0.0101×210
解：-0.0101×210= -0.1010×21，
浮点数：001 11010（原码），001 10110（补码）
6、写出下列二进制数加法和减法的运算结果：
（1）100010011+100111
解：100010011+100111=1 0011 1010
（2）100010011-100111
解：100010011-100111=1110 1100
7、写出十进制数51和-67的16位原码、反码和补码。（课本，第2章习题，6）
（51）10=（11 0011）2
[51]原 = 0000 0000 0011 0011
[51]反 = 0000 0000 0011 0011
[51]补 =0000 0000 0011 0011
（-67）10=（-100 0011）2
[-67]原 = 1000 0000 0
100 0011
[-67]反 = 1111 1111 1011 1100
[-67]补 = 1111 1111 1011 1101
8、写出下列二进制数的补码运算结果：
（1）1001001-1111001
解：[ 1001001 – 1111001 ]补 = [ 1001001 ]补 + [ – 1111001 ]补 =
0100 1001 + 1000 0111 = 1101 0000
[ 1001001 – 1111001 ]原 =[ [ 1001001 – 1111001 ]补]补= [1101 0000]补=1011 0000
所以，1001001 – 1111001 = - 011 0000 = - 110000
（2）-1001001-100100
解：[ - 1001001 – 100100 ]补 = [ - 1001001 ]补 + [ – 100100 ]补
=[ - 100 1001 ]补 + [ – 010 0100 ]补 = 1011 0111 + 1101 1100
=（1）1001 0011 = 1001 0011
[ - 1001001 – 100100 ]原 =[[ - 1001001 – 100100 ]补]补=[1001 0011]补=1110 1101
- 1001001 – 100100 = - 110 1101
9、有4个文件，它们的大小分别是1.44GB，6MB，7000KB，100B，请按从大到小顺序排序。（课本，第2章习题，7）
答：1.44GB > 7000KB > 6MB > 100B
第3章 计算机硬件系统 作业及答案
1、CPU主要由哪些部件组成？这些部件的主要功能是什么？
答：CPU主要由运算器、控制器。
运算器：对数据进行处理（算术和逻辑运算）。
控制器：从存储器读取指令，对指令进行分析，产生操作控制信号，控制计算机各部分协调工作。
2、CPU的主要性能指标有哪些？
答：CPU主要性能指标有字长、主频、高速缓冲存储器的速度和容量。
3、只读存储器和随机存储器有什么区别？（课本，第3章习题，4）
答：ROM，只读存储器，只能进行读操作不能进行写操作。RAM，随机存取存储器，既能进行读操作，又能进行写操作。
4、什么是总线？系统总线分为哪几种？
答：多个系统部件之间进行数据传输的公共通路。
系统总线分为：数据总线、地址总线、控制总线。
5、计算机的存储系统包括哪几部分? 内存和外存的主要区别是什么？（课本，第3章习题，10）
答：计算机的存储系统包括内存储器（主存储器）和外存储器内存（辅存储器）。
内存：容量有限，存取速度较快，临时存放数据，用于存放要执行的程序和数据。
外存：容量较大，理论上无限，存取速度较慢，断电后数据不会丢失，可永久存放数据，用于存放暂时不执行而将来要执行的程序和数据。
6、一个存储容量为4GB的内存，内存以字节为单位进行编址，
其内存单元的地址编码至少需要多少位？
答：4GB=4×210MB=4×210×210KB=4×210×210×210B=22×230B=232B
所以，地址编码至少需要32位。
第四章 计算机软件系统 作业及答案
1、软件系统的分类？
答：软件系统可以分为系统软件和应用软件。
系统软件：系统软件是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬资源的最基本的软件。通常由计算机硬件生产厂家或专门的软件厂商提供，它是保证计算机正常运行不
可缺少的部分。系统软件主要包括，操作系统，语言处理程序，数据库管理系统。
应用软件：是指为了满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的软件。 可分为通用软件和专用软件。
2、什么是操作系统？
答：控制和管理计算机系统各种资源(硬件资源、软件资源),
合理组织计算机系统工作流程,控制程序的执行，并提供多种服务功能及友好界面，方便用户使用计算机的系统软件，是最基本、最重要的系统软件。
3、操作系统有哪些特征？
答：并发、共享、虚拟、异步。
4、操作系统有哪些功能？
答：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口。
5、操作系统可以分为哪些类型？
答：
按照操作系统提供给用户的工作环境可以分为：批处理操作系统（单道批处理和多道批处理）；分时系统；实时系统；网络操作系统；分布式操作系统；嵌入式操作系统等。
从用户角度分为：单用户单任务，单用户多任务，多用户多任务。
第5章 计算机程序设计基础 作业及答案
一、简答题
1、什么是算法，算法有什么特征？
答：算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤；实质是一组规则，规定先做什么，再做什么，以及判断某种情况下做哪些操作；或者说算法是步进式的完成任务的过程。
算法的特征有：有穷性、确定性、有零个或多个输入、有一个或多个输出、有效性。
2、结构化程序由哪三种基本结构组成？
答：顺序结构，选择结构，循环结构。
3、分别用流程图和N-S图表示下列算法：
（1）有两个瓶子A和B，A瓶原来盛醋，B瓶原来盛酱油，要求将它们互换。
（2）判断一个整数n能否同时被3和5整除。
4、说明程序与算法的联系与区别。
答：
区别：算法是为解决一个问题而采取的方法和步骤；程序指为让计算机完成特定的任务而设计的指令序列或语句序列。
联系：程序是程序设计人员编写的、计算机能够理解并执行的一些命令的集合，是解决问题的具体算法在计算机中的实现。
5、什么是机器语言、汇编语言、 高级语言？
答：
机器语言：由二进制编码指令构成的语言，依附于机器硬件。
汇编语言：由助记符指令构成的语言，依附于机器硬件。
高级语言：用英文和数学公式表示的语言，更容易被编程人员理解和掌握。
6、编译程序由哪几个主要部分组成？每个部分的功能是什么？
答：
编译程序由词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化和目标代码生成等六个部分组成。
词法分析：整个编译过程的第一项工作，任务是从左至右逐个字符地对源程序进行扫
描，进行词法检查并识别出一个个单词，即通过词法分析把字符序列转换成单词序列。
语法分析：任务是确认作为词法分析结果的单词序列是否为给定语言的一个正确（即符合其语法的）程序。
语义分析：对每种语法单位进行静态的语义审查，分析其含义，并用另一种语言形式来描述这种语义。
中间代码生成：对语法分析识别出的各类语法单位，分析其含义并进行初步翻译产生相应中间代码。
中间代码优化：对中间代码进行等价变换，使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同，而效率提高（运行速度提高或存储空间减少）。
目标代码生成：把经过优化后的中间代码作为输入，将其转换成特定机器的机器语言程序或汇编语言程序作为输出。
二、编程题：
1、 设圆的半径r=1.5，圆柱高h=3，编程求圆的周长，圆面积，圆球表面积，圆球体积，圆柱体积，并输出计算机结果。
#include
int main( )
{
double r=1.5,h=3;
double zc=2*3.14*r;
double area=3.14*r*r;
double bmj=4*3.14*r*r;
double tj=(4*3.14*r*r*r)/3.0;
double yztj=area*h;
printf("园的周长是:%f\n",zc);
printf("圆的面积是:%f\n",area);
printf("圆球表面积是:%f\n",bmj);
printf("圆球体积是:%f\n",tj);
printf("圆柱体积是:%f\n",yztj);
return 0;
}
3、 输入3个整数，要求按照由小到大的顺序输出。
#include
int main( )
{
int a,b,c,t;
printf("请输入三个整数:");
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
if(a>b)
{
t=a;a=b;b=t;
}
if(a>c)
{
t=a;a=c;c=t;
}
if(b>c)
{
t=b;b=c;c=t;
}
printf("%d,%d,%d\n",a,b,c);
return 0;
}
4、 编写程序，输入一个整数n，判断整数n能否同时被3和5整除，输出结果。
#include
int main( )
{
int n;
printf("请输入一个整数:");
scanf("%d",&n);
if(n%3==0)
{
if(n%5==0)
printf("%d能同时被3和5整除.\n",n);
else
printf("%d不能同时被3和5整除.\n",n);
}
else
printf("%d不能同时被3和5整除.\n",n);
return 0;
}
5、 一个球从100m高度自由落下，每次落地后反跳回原来高度的一半，再落下，再反弹。编写程序，求它在第10次落地时，共经过多少米，第10次反弹多高。
#include
int main( )
{
double h=100;
double sum=100;
int i;
for(i=1;i<=9;i++)
{
sum=sum+h;
h=h/2.0;
}
h=h/2.0;
printf("第10次反弹的高度为：%f米\n",h);
printf("第10次落地时共经过: %f米\n",sum);
return 0;
}
6、“水仙花数”是指一个三位正整数，其各位数字立方和等于该数本身，例如：153就是一个水仙花数，因为13 + 53 + 33 = 153。编写程序，求出所有的水仙花数。
方法1：
#include
int main( )
{
int i,j,k,n;
for (n
=100;n<1000;n++)
{
i=n/100;
j=n/10-i*10;
k=n%10;
if (n==i*i*i + j*j*j + k*k*k)
printf("%d\n",n);
}
return 0;
}
方法2：
#include
int main( )
{
int i,j,k;
for(i=1;i<=9;i++)
for(j=0;j<=9;j++)
for(k=0;k<=9;k++)
if(i*i*i+j*j*j+k*k*k==100*i+10*j+k)
printf("%d\n",100*i+10*j+k);
return 0;
}
第6章 数据结构 作业及答案
1、数据逻辑结构有哪四种基本类型，各有什么特点？
答：
集合，数据元素除了“同属于一个集合”外，没有其他关系。
线性结构，数据元素之间存在着一对一的关系
树形结构，数据元素之间存在着一对多的关系
网状结构，数据元素之间存在着多对多的关系。
2、什么是线性表，特点是什么？
答：
线性表是由n(n≥0)个数据元素(结点)a1，a2， …an组成的有限序列。该序列中的所有结点具有相同的数据类型。其中数据元素的个数n称为线性表的长度。
当n=0时，称为空表。
当n>0时，将非空的线性表记作：(a1，a2，…an)
特点：
只有一个首结点和一个尾结点。
每个元素有且只有一个直接前驱（第一个元素除外）。
每个元素有且只有一个直接后继（最后一个元素除外）。
数据元素之间存在着一对一的关系。
3、什么是顺序存储结构和链式存储结构？
答：
1）顺序存储
逻辑上相邻的元素存储在物理位置也相邻的存储单元中。常借助于程序设计语言中的数组来实现。
2）链式存储
逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻，元素间的逻辑关系通过附设的指针字段来表示。常借助于程序设计语言中的指针来实现。
4、什么是树、二叉树，完全二叉树和满二叉树？
答：
1）树
树是n（≥0）个结点的有限集合。当n=0时，称为空树。
在一棵非空树T中：
有一个特定的结点称为树的根结点；
当n>1时，除根结点之外的其余结点被分成m（m≥1）个互不相交的集合T1，T2，…，Tm，其中每一个集合Ti（1≤i≤m）本身又是一棵树，并且称为根结点的子树。
2）二叉树：
有限个结点（n≥0）的集合，该集合或者为空、或者由一个称为根的结点及两个不相交的、被分别称为左子树和右子树的二叉树组成。当集合为空时，称该二叉树为空二叉树。
3）满二叉树：
在二叉树中，如果所有分支结点都存在左子树和右子树，并且所有叶子结点都在同一层上，这样的一棵二叉树称作满二叉树。
4）完全二叉树：
一棵深度为k的有n个结点的二叉树，对树中的 结点按从上至下、从左到右的顺序进行编号，如果编号为i（1≤i≤n）的结点与满二叉树中编号为i的结点在二叉树中的位置相同，则这棵二叉树称为完全二叉树。
5、什么是有向图和无向图？
答：
1）有向图
：
在一个图中，如果任意两个顶点构成的偶对< vi,vj>∈E是有序的，即顶点之间的连线是有方向的， 称该图为有向图。
2）无向图：
在一个图中，如果任意两个顶点构成的偶对( vi,vj)∈E是无序的，即顶点之间的连线是没有方向的，称该图为无向图。
6、什么是栈和队列，各具有什么样的特点？
答：
栈实际上是一种特殊的线性表。在限定仅在表尾一端进行插入或删除操作的线性表。允许插入删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底。
栈的特点是：先进后出（Fist In Last Out，缩写为FILO）。
队列是另一种限定性的线性表，它只允许在表的一端插入元素，而在另一端删除元素。在队列中，允许插入的一端叫做队尾(rear)，允许删除的一端则称为队头(front)。
队列具有先进先出FIFO (Fist In Fist Out)的特性。
第7章 数据库系统 作业及答案
1、名词解释：数据库、数据库管理系统、数据库系统、SQL、数据库管理员、管理信息系统。
答：
数据库：是指以一定的组织方式存储的相互关联的数据的集合。这些数据能够长期存储、统一管理和控制，且能够被不同用户所共享，具有数据独立性及最小冗余度。
数据库管理系统：是对数据库进行管理的软件系统，是数据库系统的核心。它位于计算机系统中操作系统与用户或应用程序之间，主要功能包括：数据定义、数据操纵、数据组织、存储和管理、数据库的建立和维护、数据通信接口。
数据库管理员：专门对数据库进行规划、设计、管理、协调和维护的工作人员。
数据库系统(DataBase System：DBS)是DB、DBMS、DBA、用户和计算机系CS(Computer System)的总和。
SQL (Structured Query Language )结构化查询语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。
管理信息系统：是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，为企事业单位的运行、管理、分析和决策等职能提供信息支持的综合性计算机应用系统，是管理人员实现其目标的有效工具。
2、简述数据管理技术发展经历了几个阶段？
一、人工管理阶段
二、文件系统阶段
三、数据库系统阶段
3、什么是数据库的逻辑独立性和物理独立性？
逻辑数据独立性
有了外模式/模式映像，当模式改变时，比如增加新的属性、修改属性的类型，只要对外模式/模式的映像做相应的改变，可使外模式保持不变，则以外模式为依据编写的应用程序就不受影响，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序之间的逻辑独立性，也就是逻辑数据独立性。
物理
数据独立性
有了模式/内模式映像，当内模式改变时，比如存储设备或存储方式有所改变，只要对模式/内模式映像做相应的改变，使模式保持不变，则应用程序就不受影响，从而保证了数据与程序之间的物理独立性，称为存储数据独立性。
5、数据库设计由哪些步骤组成？每个步骤的主要任务是什么？
答：
需求分析：对组织的工作现状和用户需求进行调查分析。明确用户的信息需求和系统功能。提出拟建系统的逻辑方案。并充分考虑今后可能的扩充和改变。
概念结构设计：将需求分析阶段得到的用户需求抽象为反映现实世界信息需求的数据库概念结构。
逻辑结构设计：把概念结构设计阶段的E-R图转换成与具体的DBMS产品所支持的数据模型相一致的逻辑结构。
物理结构设计：数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，就是数据库的物理设计。
数据库实施：根据逻辑设计和物理设计的结果，在选用的DBMS上建立起数据库。
运行与维护：数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控制、数据库性能的监督、分析和改进、数据库的重组织和重构造。
第8章 多媒体技术 作业及答案
1、什么是媒体，媒体的分类？
答：
媒体又称媒介、媒质，指的是用于表示、存储、分发、传输和展现数据(信息) 的手段、方法、工具、设备或装置。
媒体大体上可以分成5类：
感觉媒体，表示媒体，展现媒体，存储媒体，传输媒体。
2、什么是多媒体，什么是多媒体技术？
答：
多媒体（Multimedia）是融合两种或者两种以上媒体的一种人-机交互式信息交流和传播媒体，使用的媒体包括文字、图形、图像、声音、动画和视频。
多媒体计算机技术（ Multimedia Computer Technology，MMT ）是指计算机综合处理多种媒体信息——文本、图形、图像、音频和视频，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。
3、多媒体技术的关键特征是什么？
答：
媒体的多样性，媒体的集成性（综合性），处理的交互性，实时性。
4、简述多媒体系统的组成。
答：
多媒体系统是指能综合处理多种媒体信息，使信息之间能建立联系，并具有交互性的计算机系统。由多媒体硬件系统和多媒体软件系统组成。
多媒体硬件系统：计算机（MPC、图形工作站）， 多媒体外部设备
多媒体软件系统：系统软件，应用软件。
5、数据压缩技术可以分为几大类？各有什么特点？
答：
1）无损压缩：
压缩后不损失任何信息。压缩比较小，一般在2
：1到5：1之间。
2）有损压缩：
压缩后有信息的损失，但不影响信息的使用。压缩比较高，可以达到几十比一，甚至几百比一。
6、常见的媒体元素有哪些？
答：
文本，超文本，音频，图形，图像，视频，动画等。
第9章 计算机网络 作业及答案
1、简述计算机网络的功能。
数据通信
资源共享
分布式处理
提高系统的安全可靠性
2. 对比常用的计算机网络拓扑结构。
（1）星形结构
连接方式：各工作站点都通过单独的通信线路与中心结点直接连接。工作站点之间的信息传输需要通过中心结点的转发才能实现。处于中心结点的设备一般是集线器或交换机。
星形结构的优点：
? 结构简单/易于维护和扩充；
? 某个工作站点出现故障不会影响其他结点和全网的工作；
? 用双绞线连接的简单局域网多采用这种结构；
星形结构的缺点：
? 需要的连接线较多/连接成本较高。
? 一旦中心结点出现故障，将导致整个网络瘫痪。
（2）总线结构
连接方式：所有站点共享同一条通信线路。任何一个结点发送的数据都会通过总线传送到每一个结点上。每个站点接收到数据后，分析该数据是否为发给本站点的，若是，接收此数据，否则拒绝接收。
总线结构的优点：结构简单/布线容易/可靠性高/易于扩充。
? 节省连接线/连接成本较低。早期的同轴电缆局域网多采用这种结构。
总线结构的缺点：故障诊断相对困难；总线故障会引起整个网络的瘫痪。同一时刻只能有一个结点发送数据，存在总线的使用权争用。
（3）环形结构
连接方式：所有站点连接在一个封闭的环路中。一个站点发出的数据要通过所有的站点，最后回到起始站点。某个站点接收到数据，要把此数据的目标地址与本站点地址进行比较，相同时才接收该数据。
环形结构的优点：结构简单/数据在网络中沿环单向传送。不存在对中心结点的依赖。令牌环网采用的就是这种结构 。
环形结构的缺点：可靠性差/故障检测困难。 需要一种控制方法来决定每个结点何时能够发出数据。
（4）树形结构
连接方式：从星形结构演变而来。各结点按一定的层次连接起来。
树形结构的优点：可靠性高/易于扩充网络结点和分支。复杂一点的局域网多采用这种结构 。
树形结构的缺点：使用的连接线较多。整个网络对根结点的依赖性大。
（5）网状结构
连接方式：每个结点通过多条链路与其他结点相连。数据从一个结点传输到另一个结点有多条路径可选。
网状结构的优点：可靠性高。数据传输速度快。广域网多采用网状结构。
网状结构的缺点：结构复杂/连接成本
比较高。不易管理和维护。
3. 简述计算机网络的分类。
根据覆盖范围： 个人区域网，局域网，城域网，广域网，互联网，
根据通信介质：有线网， 无线网。
按照网络带宽可以分为：基带网（窄带网）和宽带网；
按照传输速率可以分为：低速网、中速网和高速网。
根据使用范围分类可分为：公用网和专用用网。
基于拓扑结构分类 ：星型结构、环型结构、总线型结构、分布式结构、树型结构、网状结构。
4、什么是IP地址和域名。
答：
IP地址：Internet上的每台主机或路由器等网络设备分配的一个惟一的地址标记，通常称为IP地址。IPV4用32位二进制数表示IP地址，每8位为一段，共4段，段与段之间用“.”隔开为了便于记忆，用十进制表示，称为带点十进制标记法。
域名是IP地址的字母符号化表示，引入域名的目的是方便人们记忆。域名通过域名系统（DNS）翻译成IP地址。
5、已知某主机的IP地址18.181.0.31，它属于哪类类型？其网络号和主机号各是什么？
答：
该主机地址属于A类地址，网络号是：18，主机号是：181.0.31