2021秋计算思维（高艳博）(山东大学) 中国大学MOOC答案2024版100分完整版

答案: 数字化和智能化推动了第四次科技革的产生和发展， 是第三次科技革命的深化。

22、 逻辑（LOGIC）就是思维的规律，通常表现为（ ）、（ ）、命题和推理等。
答案: 概念 判断

作业第二章 计算与计算机 单元作业

1、 简述电子计算机发展的历程，说明每一代电子计算机的主要特点。
评分规则:  ‍第一代第地顶顶顶‍顶顶顶ddd简述电子计算机发展的历程，说明每一代电子计算机的主要特点。第第一代计算机（1946年～1956年）（1分）特点：（1分‍）‍采用电子管作基础元件；使用汞延迟线作存储设备，后来逐渐过渡到用磁芯存储器；输入、输出设备主要是用穿孔卡片；用户使用起来很不方便，系统软件非常原始，用户使用二进制机器语言进行编程。
第二代计算机（1957年～1964年）（1分）特点：（1分）晶体管作为基础元件，大量采用晶体管和印刷电路，计算机体积不断缩小，功能不断增强。编程语言开始使用计算机高级程序语言FORTRAN和COBOL等。
第三代计算机（1965年～1969年）（1分）特点：（1分）采用中、小规模集成电路，机种多样化、系列化，外部设备品种繁多，并开始与通信设备相结合，从而发展为由多机组成的计算机网，从此计算机走入了网络时代。
 第四代计算机（1970年～）（1分）特点：（1分）从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件。在大规模、超大规模集成电路的基础上，人们研制成功了微处理器（Micro Process Unit，MPU）。微处理器的出现，使计算机更加小型化，制造成本不断降低。
微处理器的发展，也经历了若干代，主要是4位、8位、16位、32位、64位的微处理器。随着集成电路集成度和MPU主频的不断提高，沿着这条思路的继续提高计算机性能优越来越困难。从2006年开始，出现多核，新的计算机体系结构研发越来越引起人们的关注，并行计算，新型计算机的研究越来越多，计算机的发展进入了一个新的时期。

2、 简述中央处理器CPU的组成及各部分的功能。
评分规则:  CPU的概念：（3分）中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是一台计算机的运算核心和控制核心，其主要功能是根据计算机指令进行算术逻辑运算。CPU的组成：（3分）‍CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
各部分的功能：（每部分1分）运算器，即算术逻辑单元 （Arithmetic-Logic Unit，ALU）是CPU的执行单元，由“与”门和“或”门电路构成，主要功能是进行二位元的算术逻辑运算。控制器，负责指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号，启动ALU单元完成运算。寄存器，包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间（或最终）的操作结果。专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。总线（Bus），是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信线路，它是由若干条导线组成。按照所传输的信息种类不同，计算机总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。 

3、 什么是操作系统？简述操作系统的基本功能。
评分规则:  操作系统的概念：（2分）操作系统（Operating System，OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，其它软件都是在操作系统的支持下运行。 
主要功能：（答对4种既得满分8分，少于四种，每种得2分）操作系统的主要功能是计算机硬件资源、信息资源管理，程序控制和人机交互。计算机系统硬件资源包括：中央处理器，主存储器，磁盘存储器，键盘，鼠标，显示器，打印机等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如文件，程序，系统软件等。具体的讲，一个OS的基本功能可分为以下几个方面：处理器管理，进程管理（Processing management）内存管理（Memory management）文件管理系统（File system）外围设备管理，设备驱动程序（Device drivers）用户界面（User interface）除此之外，还包括：网络通讯（Networking）安全机制（Security） 

第二章 计算与计算机 单元测验

1、 我们说二进制是现代电子计算机的重要理论基础之一，是因为（   ）。

答案: 二进制运算规则简单，记数和计算功能物理实现容易。

2、 下列任务不属于操作系统功能的是（     ）。

答案: 用户帐户管理

3、 在下列设备中，既可以作为输入设备，又可以作为输出设备的是（    ）。

答案: 硬盘;
触摸屏

4、 一般认为，世界上第一台电子数字计算机是（      ）

答案: 电子数字积分计算机ENIAC

5、 二进制的发明人是（      ）

答案: 莱布尼兹

6、 设计算机字长为16位，一个数的补码为10000000 00000000，则该数字的真值是（      ）。

答案: -32768

7、 1834年，巴贝奇开始了“分析机”的研制，但到他终生都没有制造出来，是因为（   ）

答案: 设计思想太过超前;
机械加工的工艺水平达不到它要求的精度

8、 在计算机中，引入十六进制，主要目的是（      ）。

答案: 缩短二进制字串的长度，简化书写。

9、 人们通常说的五笔字型输入法、智能拼音输入法等，属于汉字的（  ）。

答案: 输入码

10、 关于计算机运算速度，下列说法正确的是（    ）。

答案: 每秒钟所能执行的指令条数;
运算速度与CPU主频有关，主频越高，CPU运算速度越快。

11、 以下关于操作系统的叙述正确的是（    ）。

答案: 操作系统中的多用户是指可以有多个用户同时使用一台计算机，分享一台计算机的计算资源。;
 Unix操作系统是一种多用户、多任务的操作系统。

12、 计算机执行程序，以下说法正确的是（    ）。

答案: 当用户要执行一个程序时，操作系统将首先把程序调入计算机内存。;
计算机执行一个程序就是CPU执行程序中的每一条指令。

13、 关于智能与人工智能，下列说法正确的是（   ）。

答案: 智能是与生俱来的，是人类感觉器官和大脑思维的综合体。;
人工智能就使用人工的方法和技术，对人类的自然智能进行模仿、扩展及应用，让机器具有人类的思维能力。

14、 在数值数据的表示中，我们经常提到数的定点表示和浮点表示。对于这两种表示方法，以下正确的说法是（      ）。

答案: 定点表示经常用来表示整数，小数点的位置是确定的。;
一个整数既可以采用定点表示，也可以采用浮点表示。

15、 在微处理器的发展过程中，科学家主要从哪些方面来提高处理器的性能（   ）。

答案: 处理器的集成度;
主频速度;
机器字长

16、 莱布尼茨是17世纪德国最重要的自然科学家、数学家、物理学家、历史学家和哲学家，一位举世罕见的科学天才，他的伟大成就有（    ）。

答案: 和牛顿同为微积分的创建人;
提出了二进制;
发明了机械式计算机“乘法器”;
数理逻辑的主要创始人

17、 关于计算机指令，以下说法正确的是（     ）。

答案: 计算机能够执行的指令是由计算机硬件系统决定的。;
计算机指令是由CPU执行的。

18、 关于计算机字，下列说法正确的是（      ）。

答案: 在计算机中，作为一个整体来处理、保存或传送的二进制字串称为计算机字。;
计算机字有数据字和指令字两种。

19、 计算机主板集成了组成计算机的主要电路，主要包括（     ）。

答案: CPU插槽;
内存储器插槽;
芯片组;
接口

20、 关于计算机系统软件，下列说法正确的是（    ）。

答案: 系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的程序。;
系统软件通常直接对计算机硬件指令系统编程，使其他应用软件无需考虑所运行的硬件平台。;
系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的程序。

21、 一个典型的CPU结构包括（    ）。

答案: 运算器;
控制器

22、 在计算机主板上，都有一块BIOS芯片，保存了一组重要的程序，包括（      ）。

答案: POST加电自检程序;
BIOS设置程序。;
系统自举装载程序。;
中断服务程序。

23、 关于USB（Universal Serial Bus）技术，下列说法正确的是（    ）。

答案: USB为通用串行总线，也称通用串联接口。;
USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

24、 机器字长是指一个计算机内存单元的长度，可以是8位，16位，32位，64位等。

答案: 错误

25、 操作系统负责将程序调入内存，并为程序的运行分配资源。

答案: 正确

26、 计算机开机后，操作系统也将调入到计算机内存中。

答案: 正确

27、 从计算机所采用的器件看，PC属于第四代电子计算机。

答案: 正确

28、 操作系统的多任务就是操作系统可以同时运行多个程序或运行一个程序的多个备份。

答案: 正确

29、 ASCII编码采用8位二进制，可编码256个不同的字符。

答案: 正确

30、 在计算机中，数据以文件的方式组织存储，程序则不同。

答案: 错误

31、 计算机主频就是计算机的运算速度。

答案: 错误

32、 在计算机中，整数用定点表示，小数用浮点数表示。

答案: 错误

33、 在计算机中，数据的最小编址单位是比特。

答案: 错误

34、 一个十进制数97，转换为二进制，应为（         ）。
答案: (以下答案任选其一都对)0110 0001;
01100001

35、 有一个二进制串0000 1010转换为十六进制，应为（   ）。
答案: 0A

36、 设[X]原码=1000 0110，则 [X]补码 应为（   ）。
答案: (以下答案任选其一都对)1111 1010;
11111010

37、 设[X]补码=1000 0011，则X的真值为（  ）。
答案: -125

38、 在计算机系统中，CPU与除主存外的其他部件之间传输数据的软硬件系统称为（     ）。
答案: (以下答案任选其一都对)输入/输出系统;
I/O系统;
输入输出系统;
IO系统

39、 一个二进制串（11001010），转换为10进制值为（    ）
答案: 202

40、 计算机指令是在计算机的（          ）中执行的。
答案: (以下答案任选其一都对)中央处理器;
CPU;
cpu

41、 计算机的通用性使其可以求解不同的算术和逻辑问题，这主要是由计算机的（     ）决定的。
答案: 指令系统

42、 计算机各部件之间传送信息的公共通信线路称为（     ）。
答案: (以下答案任选其一都对)总线;
bus;
BUS;
Bus

43、 某计算机的内存为4G，则内存空间为（     ）兆字节。
答案: 4096

44、 关于计算工具的产生和发展， 下列叙述不正确的是（ ）

答案: 计算尺是由英国数学家埃德蒙·甘特（Edmund Gunter）发明了的计算工具， 可以进行加减乘除运算

45、 关于计算机中的数据进制， 下列说法错误的是（ ）。

答案: 在计算机中，可以采用的数据进制有二进制，八进制和十六进制。

46、 关于数据存储， 下列说法正确的是（ ）。

答案: 在同样大小的存储空间， 浮点存储可以存储的数值范围更大

47、 在微处理器的发展过程中，科学家主要从哪些方面来提高处理器的性能（ ）。

答案: 处理器的集成度、主频速度、机器字长

48、 在计算机中，关于存储，下列说法正确的是（ ）

答案: 存储器包括计算机内存， 外存， CPU 中的寄存器和缓存。

49、 在操作系统中，如果当前目录是 D:\ images，若用相对路径表示该根目录下的campus 目录里的 autumn.jpg 文件， 以下表示中正确的是（ ）。

答案: ..\ campus\ autumn.jpg

50、 在计算机中， 程序和数据一样， 都是采用二进制表示和存储。 （ ）

答案: 正确

51、 在计算机中， 最小的存储单位是字节，最小的操作单位是比特。

答案: 正确

作业第三章 问题求解与算法 单元作业

1、 什么是递推法和递归法？两者在思想有何联系？
评分规则:  递推法概念：（3分）递推算法是一种根据递推关系进行问题求解的方法。通过已知条件，利用特定的递推关系可以得出中间推论，直至得到问题的最终结果。递推算法分为顺推法和逆推法两种。递归法概念：（3分）在计算机编程中，一个函数在定义或说明中直接或间接调用自身的编程技巧称为递归（recursion）。通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。
两者的联系：（4分）在问题求解思想上，递推是从已知条件出发，一步步的递推出未知项，直到问题的解。从思想上讲，递归也是递推的一种，只不过它是对待解问题的递推，直到把一个复杂的问题递推为简单的易解问题。然后再一步步的返回去，从而得到原问题的解。

2、 简述选择排序和交换排序的基本思想，并简述简单选择排序和冒泡排序的基本过程。
评分规则:  选择排序概念：（2分）选择分类（Selection Sorting）是一种最简单、平均性能最低的排序方法。其基本思想是：从被排序的文件（或表）中依次选出关键字最小、次小、…的记录，从而实现排序。交换排序概念：（2分）交换类排序（Exchange Sorting）就是将两两元素进行比较，如果发生逆序，即Ri>Rj（i<j），则将两个元素交换，最后得到一个非递减的序列（正序）。
简单选择排序基本过程：（3分）简单选择排序的步骤是：（1）从1..n个记录中选出关键字最小的记录，和R1交换，最小的记录放到第1个单元。（2）从2..n个记录中选出关键字最小的记录，和R2交换，次小的记录放到第2个单元。依次进行，共需要n-1遍，最大的记录留在第n个单元，完成排序操作。
冒泡排序基本过程：（3分）冒泡排序（Bubbles Sorting）属于标准的交换分类，基本过程是：第1遍：首先将Rn和Rn-1进行比较，若发生逆序，则交换；否则，比较Rn-1和Rn-2，直到R2和R1比较。这样，第一遍结束后，将把关键值最小的元素移到了第一个单元。最小的元素就像“气泡”一样冒到了顶上，共比较n-1次。第2遍：和第1遍一样，依次将Rn和Rn-1进行比较、Rn-1和Rn-2，直到R3和R2比较。这样，第2遍结束后，将把关键值次小的元素移到了第2个单元。共比较n-2次继续上述过程，逐遍进行，在进行i遍时，在前i-1遍得到的结果中，Rn,Rn-1,Rn-2,…,Ri+1和Ri依次两两比较，如发生逆序，则交换位置。

第三章 问题求解与算法 单元测验

1、 关于问题与问题求解，下列说法正确的是（   ）。

答案: 问题求解是人们为寻求问题答案而进行的一系列思维活动。;
人类进行问题求解的一般思维过程可分为问题分析、提出假设和检验假设。

2、 关于贪心算法，下列叙述中正确的是（     ）。

答案: 贪心算法所做出的选择只是在某种意义上的局部最优选择。;
选择能产生问题最优解的最优量度标准是使用贪婪算法的核心。

3、 将多个有序序列合并成一个有序序列，属于（     ）。

答案: 归并排序

4、 关于数学模型（Mathematical Model）和数学建模（Mathematical Modeling），下列说法正确的是（   ）。

答案: 数学模型是对实际问题的数学抽象，是用数学符号、数学式子等对实际问题本质属性的抽象而又简洁的刻画。;
数学建模是对实际问题进行抽象、提炼出数学模型的过程。

5、 关于问题的算法复杂性，下列叙述正确的是（     ）。

答案: 问题求解算法的时间复杂度是该问题实例规模n的多项式函数，则这种可以在多项式时间内解决的问题称为P类问题。;
不能在多项式时间内求解的问题为NP问题。

6、 在“八皇后问题”的问题求解中，采用“试探－失败返回－再试探”的问题求解方法，该方法属于（     ）。

答案: 回溯法

7、 设数据表共有n=10个元素，其关键值为{2，5，6，10，15，21，26，30，56，78}，要查找的关键字为K=30，则查找成功时，所做的比较操作的次数是（  ）。

答案: 2次

8、 关于算法（Algorithm），下列叙述正确的是（     ）。

答案: 算法是问题求解方法及求解过程的描述。;
算法可以用自然语言、流程图或伪代码描述，各有其优点。

9、 算法的时间复杂性是指（     ）。

答案: 指根据该算法编写的程序在运行过程中，从开始到结束所需要的时间。;
通常以算法的元操作重复执行的次数作为算法的时间度量。

10、 关于抽象（Abstraction），下列说法正确的是（   ）。

答案: 抽象是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。;
抽象是一种重要的思维方法。

11、 在计算机问题求解中，下列叙述正确的是（   ）。

答案: 使用计算机进行问题求解就是利用了计算机的运算速度快、精度高、自动化和不知疲倦的特性。;
计算机进行问题求解把问题分成了数据和算法两个方面。

12、 关于枚举法，下列叙述中正确的是（     ）。

答案: 枚举法的基本思想就是枚举所有可能的情况，并逐个测试，从而找出符合问题条件的解。;
理论上讲，枚举法一定可以求得问题的解。

13、 关于查找和排序，下列叙述正确的是（     ）。

答案: 查找类算法的元操作是比较。;
折半查找只能在有序数据序列中进行。

14、 下列方法属于问题分析的是（   ）。

答案: 问题抽象;
形式化描述;
问题归约

15、 对事物进行抽象没有一个固定的模式，下列方法属于抽象所采用的方法是（   ）。

答案: 分离;
提纯;
简略

16、 关于哥尼斯堡七桥问题，下列叙述正确的是（     ）。

答案: 哥尼斯堡七桥问题是由大数学家欧拉提出的。;
欧拉将哥尼斯堡七桥问题抽象成了一个图的问题。;
欧拉在解答哥尼斯堡七桥问题的同时，开创了一个新的数学分支—图论。

17、 考察一个算法，应该考察的方面有（     ）。

答案: 正确性;
时间复杂性;
空间复杂性

18、 关于递推法和递归算法，下列说法正确的是（     ）。

答案: 递推法是一种根据递推关系来一步步递推求解的问题求解策略。;
递归法是一种问题规模的递推，属于一种编程技术。;
递推法比递归算法效率更高。

19、 关于排序，下列说法正确的是（     ）。

答案: 排序就是指按照指定的关键字排列成一个有序文件（或表）的过程;
排序可以提高检索效率;
生活中人们玩扑克牌时用到了排序的思想

20、 提高一个查找类算法的时间效率，需要考虑的因素是（     ）。

答案: 对象的查找概率;
对象比较的次数;
对查找对象排序

21、 关于冒泡排序（Bubbles Sorting），下列说法正确的是（     ）。

答案: 冒泡排序属于标准交换分类。;
冒泡排序在最好情况下可以不进行任何交换。;
冒泡排序算法的时间复杂性为O（nn）。