1.計算機主要應(yīng)用在哪些方面?

1.【參考答案】

計算機主要應(yīng)用在科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制、計算機輔助系統(tǒng)和人工智能等方面。

(1)科學(xué)計算：即數(shù)值計算，指用于科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)值問題的計算?？茖W(xué)計算是最早的應(yīng)用領(lǐng)域。如天氣預(yù)報、天文研究、高能物理等。

(2)數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)據(jù)(信息)記錄、整理、加工、統(tǒng)計、檢索、傳送等一系列活動的總稱，數(shù)據(jù)處理的目的是從大量數(shù)據(jù)中，抽出有價值的信息，為決策作依據(jù)。數(shù)據(jù)處理是最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。如辦公自動化、電子商務(wù)、信息檢索等。

(3)過程控制(實時控制、自動控制)：指用計算機快速、及時采集數(shù)據(jù)，處理后在規(guī)定的時間內(nèi)對受控對象進行最佳自動控制和自動調(diào)節(jié)。如自動化流水線、無人車間等。

(4)計算機輔助系統(tǒng)：計算機輔助系統(tǒng)是利用計算機輔助完成不同類任務(wù)的系統(tǒng)的總稱。如CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAM(計算機輔助制造)、CAI(計算機輔助教學(xué))、CAT(計算機輔助測試)等。

(5)人工智能(AI)：人工智能計算機模擬人類的感知、推理、學(xué)習(xí)和理解等智能行為，實現(xiàn)自然語言理解與生成、定理證明、自動程序設(shè)計、自動翻譯、圖像和聲音識別、疾病診斷等的技術(shù)科學(xué)。

2.請簡要描述計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的關(guān)系。

2.【參考答案】

計算軟件和硬件二者相輔相成，缺一不可。

硬件是所有軟件運行的基礎(chǔ)，計算機硬件系統(tǒng)依照馮?諾依曼所設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)，即由運算器，控制器，存儲器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備5大部件組成。

軟件是一系列按照特定順序組織的計算機數(shù)據(jù)和指令的集合。一般軟件被劃分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。

操作系統(tǒng)是最基礎(chǔ)、最重要、最底層的系統(tǒng)軟件，是對硬件系統(tǒng)的首次擴充，其他系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件都是構(gòu)建在操作系統(tǒng)平臺之上的。

操作系統(tǒng)是計算機所有軟、硬件資源的組織者和管理者在操作系統(tǒng)之外的各層分別是各種語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、各種支撐軟件，最外層才是最終用戶使用的應(yīng)用軟件。

3.假設(shè)有如下實體：學(xué)生：學(xué)號、性別、年齡、班級、選修課程號 課程：課程號、課程名、先行課、學(xué)分，據(jù)此請回答以下問題。

(1)分別設(shè)計出學(xué)生的課程的E-R圖。

(2)一個學(xué)生可以選修多門課程，一門課程可供多個學(xué)生選修，設(shè)計出學(xué)生選課的E-R圖。

3.【參考答案】

(1)

(2)

4.請引出至少三種網(wǎng)絡(luò)的基本拓撲結(jié)構(gòu)。

4.【參考答案】

(1)總線型拓撲結(jié)構(gòu)

總線型拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點設(shè)備均掛接在一根總線上，實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)的功能。

特點：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)容易，易于擴展;可靠性較高等。

(2)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)

環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點通過環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)型通信線路中，環(huán)路中各節(jié)點地位相同，環(huán)路上任何節(jié)點均可請求發(fā)送信息，請求一旦被批準，便可以向環(huán)路發(fā)送信息，數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個方向在各個節(jié)點間傳輸，信息從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。

特點：消除了節(jié)點用戶通信時對中央節(jié)點的依賴性;網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時間延長;不便于擴展;可靠性低等。

(3)星型拓撲結(jié)構(gòu)

星型拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點以星型方式連接成網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)有中央節(jié)點，其他節(jié)點(工作站、服務(wù)器)都與中央節(jié)點直接相連，這種結(jié)構(gòu)叫做星型拓撲結(jié)構(gòu)。

特點：中央節(jié)點集中控制;網(wǎng)絡(luò)延遲時間較小;易于維護;要求中心系統(tǒng)具有極高的可靠性，否則中心系統(tǒng)一旦損壞，整個系統(tǒng)便趨于癱瘓。

(4)樹型拓撲結(jié)構(gòu)

樹型拓撲結(jié)構(gòu)形狀像一棵倒置的樹，頂端是樹根，樹根以下帶分支，每個分支還可再帶子分支，樹根接收各站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再廣播發(fā)送到全網(wǎng)。

特點：易于擴展;若根節(jié)點出現(xiàn)故障，則全網(wǎng)不能正常工作。

(5)網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點通過傳輸線連接起來，并且每一個節(jié)點至少與其他兩個節(jié)點相連。

特點：容錯性能好;拓撲結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

5.二層交換機與路由器有什么區(qū)別?為什么交換機一般用于局域網(wǎng)內(nèi)主機的互聯(lián)，不能實現(xiàn)不同IP網(wǎng)絡(luò)的主機互相訪問?路由器為什么可以實現(xiàn)不同網(wǎng)段主機之間的訪問?為什么不使用路由器來連接局域網(wǎng)主機呢?

5.【參考答案】

從OSI的角度分析交換機和路由器的區(qū)別：交換機屬于數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，識別數(shù)據(jù)幀的MAC地址信息進行轉(zhuǎn)發(fā);路由器屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，通過識別網(wǎng)絡(luò)層的IP地址信息進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā);

數(shù)據(jù)處理方式的區(qū)別：交換機對于數(shù)據(jù)幀進行轉(zhuǎn)發(fā)，交換機不隔離廣播，交換機對于未知數(shù)據(jù)幀進行擴散;路由器對IP包進行轉(zhuǎn)發(fā)，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)廣播包，路由器對于未知數(shù)據(jù)包進行丟棄;

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能方面：交換機是基于硬件的二層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能強;路由器是基于軟件的三層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)性能相對較差;

接口類型：交換機一般只具備以太網(wǎng)接口，類型單一，接口密度大;路由器能夠提供各種類型的廣域網(wǎng)接口，能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)鏈路，接口數(shù)較少。

應(yīng)用環(huán)境：交換機一般應(yīng)用于局域網(wǎng)內(nèi)部，大量用戶的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。路由器一般用于網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。

6.三層交換機和路由器有什么區(qū)別?

6.【參考答案】

功能：三層交換機和路由器一樣屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，能夠進行三層數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。

性能：三層交換機能夠基于ASIC芯片進行硬件的轉(zhuǎn)發(fā)(一次路由多次交換);路由器通過CPU+軟件進行運算轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，性能低。

接口類型：三層交換機一般只具備以太網(wǎng)接口，類型單一，接口密度大;路由器能夠提供各種類型的廣域網(wǎng)接口，能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)鏈路，接口數(shù)較少。

應(yīng)用環(huán)境：三層交換機一般用于局域網(wǎng)內(nèi)不同網(wǎng)段間的互通，路由器一般用于網(wǎng)絡(luò)出口或廣域網(wǎng)互聯(lián)。

7.一顆二叉樹的前根遍歷序列為ABCDEFG，中根遍歷序列為CBDAEGF，請構(gòu)造出該二叉樹。

7.【參考答案】

8.請說明進程和程序的區(qū)別。

8.【參考答案】

(1)程序是永存的，進程是暫時的，進程是程序在數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行，有創(chuàng)建有撤銷，存在是暫時的;

(2)程序是靜態(tài)的觀念，進程是動態(tài)的觀念;

(3)進程具有并發(fā)性，而程序沒有;

(4)進程是競爭計算機資源的基本單位，程序不是;

(5)進程和程序不是一一對應(yīng)的：一個程序可對應(yīng)多個進程即多個進程可執(zhí)行同一程序;一個進程可以執(zhí)行一個或幾個程序。

9.簡述TCP和UDP的區(qū)別。

9.【參考答案】

(1)TCP面向連接(如打電話要先撥號建立連接);UDP是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接

(2)TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說，通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無差錯，不丟失，不重復(fù)，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付，Tcp通過校驗和，重傳控制，序號標識，滑動窗口、確認應(yīng)答實現(xiàn)可靠傳輸。如丟包時的重發(fā)控制，還可以對次序亂掉的分包進行順序控制。

(3)UDP具有較好的實時性，工作效率比TCP高，適用于對高速傳輸和實時性有較高的通信或廣播通信。

(4)每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信

(5)TCP對系統(tǒng)資源要求較多，UDP對系統(tǒng)資源要求較少。

10.計算機內(nèi)采用二進制編碼與采用其他進制數(shù)相比，除了運算簡單外，還具有什么樣的優(yōu)點?

10.【參考答案】

(1)技術(shù)實現(xiàn)簡單，計算機是由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩個狀態(tài)，開關(guān)的接通與斷開，這兩種狀態(tài)正好可以用“1”和“0”表示。

(2)簡化運算規(guī)則：兩個二進制數(shù)和、積運算組合各有三種，運算規(guī)則簡單，有利于簡化計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高運算速度。

(3)適合邏輯運算：邏輯代數(shù)是邏輯運算的理論依據(jù)，二進制只有兩個數(shù)碼，正好與邏輯代數(shù)中的“真”和“假”相吻合。

(4)易于進行轉(zhuǎn)換，二進制與十進制數(shù)易于互相轉(zhuǎn)換。

(5)用二進制表示數(shù)據(jù)具有抗干擾能力強，可靠性高等優(yōu)點。因為每位數(shù)據(jù)只有高低兩個狀態(tài)，當受到一定程度的干擾時，仍能可靠地分辨出它是高還是低。

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