计算机科学导论课后练习.docx

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计算机科学导论课后练习

Chapter1练习

复习题

1.定义一个基于图灵模型的计算机。

答：

Turingproposedthatallkindsofcomputationcouldbeperformedbyaspecialkindofamachine.Hebasedthemodelontheactionsthatpeopleperformwheninvolvedincomputation.Heabstractedtheseactionsintoamodelforacomputationalmachinethathasreallychangedtheworld.

图灵模型假设各种各样的运算都能够通过一种特殊的机器来完成，图灵机的模型是基于各种运算过程的。

图灵模型把运算的过程从计算机器中分离开来，这确实改变了整个世界。

2.定义一个基于冯·诺伊曼模型的计算机。

答：

ThevonNeumannModeldefinesthecomponentsofacomputer,whicharememory,thearithmeticlogicunit（ALU）,thecontrolunitandtheinput/outputsubsystems.

冯·诺伊曼模型定义了计算机的组成，它包括存储器、算术逻辑单元、控制单元和输入/输出系统。

3.在基于图灵模型的计算机中，程序的作用是什么？

答：

BasedontheTuringmodelaprogramisasetofinstructionthattellsthecomputerwhattodo.

基于图灵模型的计算机中程序是一系列的指令，这些指令告诉计算机怎样进行运算。

4.在基于冯·诺伊曼模型的计算机中，程序的作用是什么？

答：

ThevonNeumannmodelstatesthattheprogrammustbestoredinthememory.Thememoryofmoderncomputershostsbothprogramsandtheircorrespondingdata.

冯·诺伊曼模型的计算机中，程序必须被保存在存储器中，存储程序模型的计算机包括了程序以及程序处理的数据。

5.计算机中有哪些子系统？

答：

ThesubsystemsofthevonNeumannmodelarememory,thearithmetic/logicunit（ALU）,thecontrolunit,andtheinput/output.

冯·诺伊曼模型的计算机中子系统包括存储器、算术逻辑单元、控制单元和输入/输出单元。

6.计算机中存储器子系统的功能是什么？

答：

Memoryisthestorageareausedforprogramsanddata.

存储器的功能是用来保存程序和数据的。

7.计算机中ALU子系统的功能是什么？

答：

Thearithmetic/logicunit（ALU）iswherecalculationsandlogicaloperationstakeplace.

计算机中ALU子系统的功能是进行算术和逻辑运算的地方。

8.计算机中控制单元子系统的功能是什么？

答：

Thecontrolunitcontrolstheoperationsofthememory,ALU,andtheinput/outputsubsystem.

计算机中控制单元子系统的功能是控制存储器、算术逻辑单元和输入/输出的运行。

9.计算机中输入/输出子系统的功能是什么？

答：

Theinputsubsystemacceptsinputdataandtheprogramfromoutsidethecomputer;theoutputsubsystemsendstheresultoftheprocessingtotheoutside.

计算机中输入子系统的功能是接收计算机外部输出的程序和数据；输出子系统是发送处理结果到计算机外部。

10.简述5个时代的计算机？

答：

Thefirstgeneration（roughly1950–1959）ischaracterizedbytheemergenceofcommercialcomputersandwereusedonlybyprofessionals.Thesecond-generation（roughly1959–1965）computersusedtransistorsinsteadofvacuumtubes.Thethirdgeneration（roughly1965and1975）startedwiththeinventionoftheintegratedcircuitthatreducedthecostandsizeofcomputersevenfurther.Thefourthgeneration（approximately1975–1985）sawtheappearanceofmicrocomputers.Thefifthgenerationstartedin1985.Itwitnessedtheappearanceoflaptopandpalmtopcomputers,improvementsinsecondarystoragemedia（CD-ROM,DVD,etc.）,theuseofmultimedia,andthephenomenonofvirtualreality.

第一代计算机（约1950—1959）的特点是商业计算机的出现和仅由专业人士使用。

第二代计算机（约1959—1965）用晶体管替代了真空管。

第三代计算机（约1965—1975）开始于集成电路的发明，这大大降低了计算机的成本和尺寸。

第四代计算机（约1975—1985）开始出现微型计算机。

第五代计算机始于1985年，以笔记本电脑和掌上电脑的出现为依据，辅助存储媒体得到改进（CD-ROM,、DVD等），多媒体得到应用，虚拟现实得以实现。

选择题

11.现在的计算机是基于（）模型。

A.莱布尼茨B.冯·诺伊曼

C.帕斯卡D.查尔斯·巴比奇

12.在计算机中，（）子系统存储数据和程序。

A.算术逻辑单元B.输入/输出

C.存储器D.控制单元

13.在计算机中，（）子系统执行算术和逻辑运算。

A.算术逻辑单元B.输入/输出

C.存储器D.控制单元

14.在计算机中，（）子系统接收数据和程序并将运算结果传给输出设备

A.算术逻辑单元B.输入/输出

C.存储器D.控制单元

15.在计算机中，（）子系统是其他子系统的管理者。

A.算术逻辑单元B.输入/输出

C.存储器D.控制单元

16.根据冯·诺伊曼模型，（）被存在存储器中。

A.只有数据B.只有程序

C.数据和程序D.以上都不是

17.问题的分步骤解决被称为（）。

A.硬件B.操作系统

C.计算机语言D.算法

和COBOL是（）的例子。

A.硬件B.操作系统

C.计算机语言D.算法

19.在17世纪能执行加法和减法运算的计算机器是（）。

loom

Enginemachine

20.在计算机语言中，（）是告诉计算机如何处理数据的一系列指令。

A.操作系统B.算法

C.数据处理器D.程序

21.（）是以结构化的形式来设计和编写程序。

A.软件工程B.硬件工程

C.算法开发C.教育体系

22.第一台特殊用途的电子计算机被称为（）。

23.第一代基于冯·诺伊曼模型的计算机中有一个被称为（）。

24.第一台使用存储和编程的计算机器被称为（）。

Madeline

BabbagemachineJacquardloom

25.（）将程序设计任务从计算机运算任务中分离出来。

A.算法B.数据处理器

D.高级程序设计语言D.操作系统

11.b12.c13.a14.b15.d16.c

17.d18.c19.a20.d21.a22.c

23.d24.d25.c

课后练习题

27.如果一台小的便宜的计算机可以做大型昂贵的计算机同样能做的事情，为什么人们需要大的呢？

答：

AccordingtoTuring,anyproblemthatcanbesolvedbyabigcomputercanalsobesolvebyasmallcomputerbutabigcomputercanprobablysolvetheproblemfaster.

根据图灵机的原理，任何问题都能在大型计算机中解决，同时也能在小型机中解决，但是大型机解决问题的速度更快。

33.研究并找出键盘起源于哪一代计算机。

答：

Thefirstkeyboardappearwithtimesharing,multi-usersystemby1964whichisendofthesecondgenerationandthebeginningofthethirdgeneration.

第一个键盘与多用户系统均在1964出现，也就是在第二代计算机末期和第三代计算机初期出现。

34.研究并找出打印机起源于哪一代计算机。

答：

In1953,thefirsthigh-speedprinterwasdevelopedbyRemington-RandforuseontheUNIVACcomputer.Thismeansthatprintersbelongtothefirstgenerationofcomputers.

1953年，第一台高速打印机由Remington-Rand发明，并用于UNIVAC计算机，这意味着打印机起源于第一代计算机。

35.根据冯·诺伊曼模型，当今的硬盘可用于输入或输出吗？

请解释。

答：

Theharddiskmaybeusedaseitheraninputdeviceoranoutputdevice.Whendataorprogramsarereadfromthedisk,thediskisconsideredaninputdevice.Whendataorprogramsarewrittentothedisk,thediskisconsideredanoutputdevice.

硬盘既可作为输入设备，又可作为输出设备。

当数据或程序从硬盘中读出时，硬盘被认为是输入设备；当数据或程序被写入硬盘时，硬盘被认为是输出设备。

37.如今，硬件、软件或数据哪一个对组织机构比较有价值？

答：

Thesetofdataisthemostvaluableassetofmostorganizations.Anorganizationcanreplaceitshardwareandsoftwareiftheyarelost（duetotheft,fire,etc.）andusuallytheyreplacethemeveryfewyearsashardwareorsoftwarebecomeobsolete,butthesetofdataisindispensable.

数据对组织机构来说是最有价值的。

硬件和软件如果丢失（被盗、火灾等）组织机构可以替代他们。

而且，通常情况下，几年时间硬件和软件就会被淘汰，但是数据却是独一无二的。

Chapter2

复习题

1.定义一个数字系统。

答：

Anumbersystemshowshowanumbercanberepresentedusingdistinctsymbols.

数字系统定义了如何用独特的符号来表示一个数字。

2.辨析位置化和非位置化数字系统。

答：

Inapositionalnumbersystem,thepositionofasymboldeterminesthevalueitrepresents.Inanonpositionalnumbersystemeachsymbolhasavaluebutthepositionofasymbolnormallyhasnorelationtoitsvalue;thevalueofeachsymbolisfixed.

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。

非位置化数字系统仍然使用有限的数字符号，每个符号有一个值。

但是符号所占用的位置通常与其值无关——每个符号的值是固定的。

3.定义位置化数字系统中的底或基数。

位置化数字化系统中底与符号的数量有关系？

答：

Thebase（orradix）isthetotalnumberofsymbolsusedinapositionalnumbersystem.

位置化数字化系统的底或基数，它是符号集中的符号总数。

4.简述十进制系统。

为什么称作decimal?

该系统的底是多少？

答：

Thedecimalsystemisapositionalnumbersystemthatusestensymbolstorepresentanumber.TheworddecimalisderivedfromtheLatinrootdecem（ten）ordecimalis（relatedtoten）.Inthedecimalsystem,thebaseis10.

十进制系统来源于拉丁词根decem（十）。

在该系统中，底b=10并且用10个符号来表示一个数。

符号集是S={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}。

十进制系统中的符号被称为十进制数码或仅称为数码。

5.简述二进制系统。

为什么称作binary?

该系统的底是多少？

答：

Thebinarysystemisapositionalnumbersystemthatusestwosymbols（0and1）torepresentanumber.ThewordbinaryisderivedfromtheLatinrootbini（twobytwo）orbinarius（relatedtotwo）.Inthebinarysystem,thebaseis2.

Binary（二进制）来源于拉丁词根bini

（二）。

在该系统中，底b=2并且用两个符号来表示一个数，即S={0，1}。

该系统中的符号常被称为二进制数码或位（位数码）。

6.简述八进制系统。

为什么称作octal?

该系统的底是多少？

答：

Theoctalsystemisapositionalnumbersystemthatuseseightsymbolstorepresentanumber.ThewordoctalisderivedfromtheLatinrootocto（eight）oroctalis（relatedtoeight）.Intheoctalsystem,thebaseis8.

Octal（八进制）来源于拉丁词根octo（八）。

在该系统中，底b=8并且用8个符号来表示一个数。

字符集是S={0，1，2，3，4，5，6，7}。

该系统中的符号常被称为八进制数码。

7.简述十六进制系统。

为什么称作hexadecimal?

该系统的底是多少？

答：

Thehexadecimalsystemisapositionalnumbersystemwithsixteensymbols.ThewordhexadecimalisderivedfromtheGreekroothex（six）andtheLatinrootdecem（ten）.Tobeconsistentwithdecimalandbinary,itshouldhavebeencalledsexadecimal,fromLatinrootssexanddecem.Inthehexadecimalsystem,thebaseis16.

Hexadecimal（十六进制）来源于希腊词根hex（六）和拉丁词根decem（十）。

在该系统中，底b=16并且用16个符号来表示一个数。

字符集是S={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}。

该系统中的符号常被称为十六进制数码。

8.为什么二进制与十六进制互换很容易？

答：

Conversioniseasybecausethereisadirectrelationshipbetweenthetwosystems（seetheanswertoquestion9）.

二进制中的4位恰好是十六进制中的1位。

9.十六进制系统中1个数码表示二进制系统中的几位？

答：

Fourbitsinbinaryisonehexadecimaldigit.

十六进制系统中1个数码表示二进制系统中的4位。

10.八进制系统中1个数码表示二进制系统中的几位？

答：

Threebitsinbinaryisoneoctaldigit.

八进制系统中1个数码表示二进制系统中的3位。

选择题

11.十进制数字系统中的底是（）。

12.二进制数字系统中的底是（）。

13.八进制数字系统中的底是（）。

14.十六进制系统中的底是（）。

15.转换十进制整数为底b时，我们需要连续（）b。

A.除B.乘

、b选项都不行D.a、b选项都使用

16.转换十进制小数为底b时，我们需要连续（）b。

A.除B.乘

、b选项都不行D.a、b选项都使用

17.以下哪种表示法是错误的？

（）

A.（10111）2B.（349）8

C.（3AB）16

18.以下哪种表示法是错误的？

（）

A.（10121）2B.（367）8

C.（EEE）16

19.以下哪种表示法是错误的？

（）

A.（111）2B.（346）8

C.（EEG）16

20.以下哪种表示法是错误的？

（）

A.（101011）2B.（3418）8

C.（15096）16

21.以下哪个与十进制数12等值?

（）

A.（1110）2B.（C）16

C.（15）8D.以上都不对

22.以下哪个与十进制数24等值?

（）

A.（11000）2B.（1A）16

C.（31）8D.以上都不对

11.c12.a13.b14.d15.a16.b

17.b18.a19.c20.d21.b22.a

练习题

23.将下列二进制数转换为十进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（01101）2B.（1011000）2

C.2D.2

解：

24.将下列十六进制数转换为十进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（AB2）16B.（123）16

C.（ABB）16D.16

解：

25.将下列八进制数转换为十进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（237）8B.（2731）8

C.8D.8

解：

26.将下列十进制数转换为二进制数，不用计算机器并写出计算过程：

解：

27.将下列十进制数转换为八进制数，不用计算机器并写出计算过程：

解：

28.将下列十进制数转换为十六进制数，不用计算机器并写出计算过程：

解：

29.将下列八进制数转换为十六进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（514）8B.（411）8

C.8D.（1256）8

解：

30.将下列十六进制数转换为八进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（51A）16B.（4E1）16

C.（BBC）16D.16

解：

31.将下列二进制数转换为八进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（01101）2B.（1011000）2

C.2D.2

解：

32.将下列二进制数转换为十六进制数，不用计算机器并写出计算过程：

A.（01101）2B.（1011000）2

C.2D.2

解：

35.在底为b的位置化数字系统中，可用k个数码表示的最大整数数字是bk-1。

分别找出以下系统中使用6个数码的最大数字：

A.二进制B.十进制

C.十六进制D.八进制

解：

38.下表显示如何重写小数，使其分母是2的幂次（1，2，4，8，16等等）。

原来的写法

新的写法

原来的写法

新的写法

1/2

1/4

1/8

1/16

1/32

1/64

但是，我们有时需要组合它们以得到合适的小数。

例如：

是+。

这意味着可以写成1/2+1/8或5/8。

A.B.

C.D.

解：

39.使用前面的解题方法，把下列数转换为二进制数：

A.B.

C.D.

解：

Chapter3

复习题

1.说出5种计算机可以处理的数据。

答：

Wediscussedfivedatatypes:

numbers,text,audio,images,andvideo.

5种计算机可以处理的数据类型为：

数字、广西、音频、图像和视频。

2.位模式的长度如何与其能表示的符号数量相关？

答：

IfthelengthofthebitpatternisLbits,thenumberofsymbolsthatcanberepresentedbythebitpatternis2L.

如果位模式的长度是L位，那么数字符号能表示的位模式为2L。

3.位图的方法是如何以位模式来表示一个图像的？

答：

Inthebitmapgraphicmethodeachpixelisrepresentedbyabitpattern.

在位图方法中每一像素代表一个位模式。

4.矢量图方法优于位图方法的优点是什么？

其缺点又是什么？

答：

Invectorgraphicmethod,thesizeofthefileissmallerandtheimag