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高一信息科技合格考知识点


信息科技基础
一、信息与信息技术 ㈠、信息的基本知识 1、信息的概念:信息用来消除不确定性的东西。信息是一种资源,可用语言、文字、声音、图像等各种 形式表达出来 * 信息是必须通过载体来呈现,同一信息可以用不同的载体来传送和存储 * 文字、消息的本身并不是信息,其所蕴含的内容才是信息。科学知识也是信息 * 数据与信息的关系:数据包含的内容是信息,数据是信息的载体 * 人

类社会生存和发展的三大资源:信息、物质、能量 2、信息的特征:传载性、共享性、可处理性、时效性 * 传载性:信息可以传递,并在传递中必须依附于某种载体。语言、文字、声音、图像等都是信息的载 体,用于承载语言、文字、声音、图像的物质也是信息的载体 * 共享性:信息的共享不会产生损耗,还可广泛传播,使更多的人共享 * 可处理性:信息可以被加工、传输、存储,特别是经过人的分析、综合和提炼等加工,可以增加它的 使用价值 * 时效性:信息只有准确又及时,才具有价值 3、常见的信息技术:感测技术、通信技术、计算技术、控制技术 * 信息技术(IT):利用计算机技术和现代通信技术,实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、 显示信息、分配信息等的相关技术。计算机和网络是现代信息技术的主体,促进其高 速发展 * 感测技术:获取信息的技术,如指纹识别系统、OCR 字符识别软件、电子温度计等 * 通信技术:传递信息的技术,如广播技术 * 计算技术:处理信息的技术,包括对信息的编码、运算、判断等 * 控制技术:对获取的信息进行加工和逻辑判断的基础上作出决策并对操作对象实施控制 4、信息的处理过程:信息获取(收集)、信息存储、信息加工、信息表达(发布) 5、信息科技的发展及影响 * 信息技术发展趋势:光学计算机、生物计算机、光传输技术、网络技术、移动通信技术(3G) ㈡、信息与数字化 1、信息的数字化(信息编码) * 计算机内部采用二进制数进行运算和存储,要使用计算机进行信息处理,首先要把待处理的信息用二 进制数来表示。 把各种形式的信息转化为二进制数形式的过程就是信息的数字化, 或者称信息的编码。 数字化是计算机处理信息的基础 2、数制及数制之间的转换 * 计算机内部处理信息采用二进制,其基本单位字节(B),1B=8bit(二进制位) * 二进制的特点:物理器件容易实现、运算规则简单、识别可靠性高 * N 位二进制数有 2 种二进制编码, N 位二进制数的最大值:2 -1 ⑴ 进位计数制 数制 二进制 十进制 八进制 数码 0,1 0,1 ? 9 0,1 ? 7 进位规则 逢二进一 逢十进一 逢八进一
? 2 ,2 ,2 ,2 ,2 ,?
2 1 0 -1 -2

n

n

十六进制 0, 1 ? 9,A,B,C,D,E,F 逢十六进一
? 16 ,16 ,16
2 1 0

位权 字母标识 十进制 二进制
0 0

整数部分第 i 位的位权:2

i-1 -j

? 10 ,10 ,10 ?

2

1

0

? 8 ,8 ,8 ?

2

1

0

?

小数部分第 j 位的位权:2

B
1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6

D(默认可省略)
7 111
5

Q
9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101
0

H
14 1110
-1

8 1000

15 1111

110

2

10

2

9

2

8

2

7

2

6

2

2

4

2

3

2

2

2

1

2

2

2

-2

1024 512 256 128 64 ⑵ 二进制与十进制的转换 ① 二进制数转换成十进制数(乘权求和)

32

16

8

4

2

1

0.5

0.25

1

例:(100101.11)2=(37.75)10 1 * 25 + 0 * 24 + 0 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 + 1 * ② 十进制数转换成二进制数(整数部分:除 2 取余, 逆序排列) 例:(37)10=(100101)2 2 37 2 18 ?? 1 2 2 2 2 9 4 2 1 ?? 0 ?? 1 ?? 0 ?? 0

2

-1

+ 1 *

2

-2

= 37.75

0 ?? 1 ③ 十进制数转换成二进制数(小数部分:乘 2 取整, 顺序排列) 例:(0.375)10=(0.011)2 0.375*2=0.75 0 0.75*2=1.5 1 0.5*2=1.0 1 ⑶ 二进制数的运算 ① 算术运算(+、—、*、/、^、DIV 或\、MOD) 运算规则:0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=10 ② 关系运算:True、False(>、<、=、>=、<=、<>) ③ 逻辑运算:True、False(NOT、AND、OR) 3、字符的编码 * 英文、数字、符号、汉字、声音、图形等在计算机内按一定编码规则用二进代码表示。 * 数字与英文字母编码普遍采用字符编码是 ASCII 码(美国信息交换标准码):用 7 位二进制数表示一个 字符,存储时占用 1 个字节,最多表示 128 个字符(ASCII 码比较大小:数字<大写英文字母<小写英文字 母) * 由于汉字数量较多,每个汉字至少用两个字节存储 * 计算机中对汉字进行统一编码,我国对汉字编码采用的是汉字国标码 * 汉字编码包括输入码、内码与字形码。常见的输入码:区位码、音码、形码、音形码。同一个汉字对 应的输入码不唯一,内码是唯一的 * 点阵式字形码的编码过程及占用存储空间的计算 例:用 16×16 点阵表示一个汉字的字形码,存储时占 16*16/8=32 字节 4、声音的编码 * 常用的声音编码方式是脉冲编码调制(PCM),它需要经过采样、量化和编码等步骤 * 计算机中,将模拟声音信号转换成二进制编码即数字信号的部件是声卡 * 采样频率越高,量化级数越多,存储声音的数据量也就越大 例:CD 音频格式采用的采样频率为 44.1KHZ,量化的值用 16 位二进制数表示,立体声双声道,每秒数据 量的计算公式为:44.1*1000*16*2/8=176400B 5、图像的编码 * 计算机中图像一般分为两大类:矢量图和位图。矢量图:文件较小,无论放大、缩小或旋转都不会失 真,缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。位图:图像按行列分割成许多的点,称为像素。 位图格式一般有 BMP、TIF、GIF、JPG 等。GIF:压缩比较高,文件较小,用于网页,可制作动态图像。 JPG:压缩比很高,失真不明显,彩色静态图像格式。TIF:非失真的压缩格式,通常用于较专业用途 * 像素的数量就是图像的分辨率,像素越多,图像就越清晰,文件就越大 * 图像的数字化原理:一幅位图图像可以看成是由许多点(像素)组成的,每个像素有一种颜色,每一种 颜色可以用二进制数来表示 格式 每个像素的二进制位数 黑白 1 bit 256 色 8 bit (1B) 16 位(增强色) 16 bit (2B) 24 位 24 bit (3B) 32 位(真彩色) 32bit (4B)
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例 : 一 幅 分 辨 率 为 800×600 像 素 , 用 24 位 二 进 制 数 表 示 的 彩 色 图 像 具 有 144 万 个 字 节 (800*600*24/8=1440000B)的数据量 6、数据的压缩 * 数据压缩实质:采用特殊的编码方式来保存数据,去除大量冗余的信息 * 数据压缩作用:使数据占用的存储空间相对减少,且便于网上传输。 * 常见的压缩方法:无损压缩和有损压缩。无损压缩:对压缩后的数据进行还原,还原后的数据与原来 的数据完全相同。适用于程序数据和文档文件的压缩。常见的无损压缩软件:WinZip、WinRAR。有损 压缩:丢掉了一些数据信息,损害了原始质量。广泛应用于动画、声音、图像和视频文件中 压缩格式(有损压缩) 非压缩格式 图像 JPEG、JPG 静态、GIF 动态、TIF 非失真 BMP 音频 MP3、WMA、RA、MIDI WAV 视频 MPEG、WMV、RM、ASF、MID、VCD、DVD AVI 二、信息技术工具 * 计算机系统组成:硬件、软件——缺一不可 ㈠、计算机硬件系统 1、 冯·诺依曼体系及五大逻辑部件 ⑴ 冯·诺依曼体系:二进制与“存储程序”的思想。计算机采用二进制运算;程序和数据一样存放在存 储器中,由计算机自动控制执行。即计算机硬件不必为某一应用而专门设计,只需 改变软件就可使计算机完成不同应用 * 1946 年,第一台电子计算机诞生于美国,名 ENIAC 输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、话筒、数码相机、摄像头、Modem 等 输出设备:打印机、显示器、触摸屏、绘图仪、音箱、Modem 等 外存储器(容量大,速度慢):磁盘<软、硬盘>、U 盘、光盘、闪存卡、磁带等 ⑵ 硬件五大组成 存储器 内存储器(容量小,速度快) ROM:只读不写,断电信息不丢失 RAM:可读可写,断电信息丢失(占内存大部分) 运算器 核心部件 中央处理器(CPU) 控制器

? ?运算器 ?中央处理器? * 主机 ? ?控制器 ? ?内存储器
* * * * * * 运算器:完成数据二进制算术运算和逻辑运算 控制器:协调并控制计算机各部件按指令序列执行指定的操作 存储器:存放程序和数据 输入设备:用于将信息转换成二进制码送入计算机 输出设备:用于输出计算机的处理结果转换成各种形式输出 输入设备输入的信息存储在(内)存储中,输出设备输出的信息取自于(内)存储器,运算器处理的信息 来自于(内)存储器,运算器处理的结果存储在(内)存储器,控制器每次分析的指令取自于(内)存储器 * 读盘:从磁盘上取出信息(如从硬盘上把数据传回计算机)
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* *

写盘:向磁盘存储信息 外存储器既可作为输入设备,也可作为输出设备:当写盘时作为输出设备 ,读盘时作为输入设备。读 写盘是以内存为参照对象,数据从内存出来传送到外存是输出或叫写盘,数据从外存传送到内存是输 入或叫读盘 * 总线:计算机内部各部件之间信息传输通道,分控制总线 (传递控制信号)、数据总线(传递数据信息) 与地址总线(传递地址信息) * 存储器容量单位及换算:字节(B)是最基本单位,一个字节放一个英文或一个数字,二个字节放一 个汉字,也可用 KB、MB、GB、TB

B ???

?1024 ?1024

KB ??? MB ??? GB ??? TB
?1024 ?1024 ?1024

?1024

?1024

?1024

一级进制 1024,二级进制 10242,三级进制 10243,小单位 ??? 大单位
?

?

* 多媒体技术:计算机将文字、图像、动画、音频、视频等多种数据融为一体 2、 计算机硬件的基本配置 * 常用的计算机硬件:CPU、内存、键盘、鼠标、主板、显卡、硬盘、U 盘等 * CPU 的主要性能指标:主频(单位通常是 Ghz 或 Mhz)、字长、高速缓存 * 存储器主要性能指标:存储容量<软盘(1.44MB)、光盘(CD:700MB;DVD:4.3GB) 、硬盘(40-320GB)、 优盘(32MB—16GB)、内存(256MB、512MB、1GB、2GB)> * 显示器的基本性能指标:屏幕尺寸、分辨率
鼠标接口

打印机接口

网线接口

键盘接口 ㈡、计算机软件系统 1、软件的分类

显示器接口

USB 接口

声卡接口

系统软件:WINDOWS XP、DOS、UNIX、FOXPRO、高级语言等 * * * * * * * 支持 应用软件:WORD、WPS2000、EXCEL、IE、AUTOCAD、杀毒软件等 指令:计算机执行一步运算或判断的命令 程序:针对某一实际需要而编写指令序列 软件:程序连同有关文档资料 系统软件:是计算机设计者或生产商提供的使用和管理计算机的软件 操作系统:是控制与管理软、硬件资源、为其他软件提供支持。常见的操作系统:Windows(窗口图形界 面 OS)、DOS、Unix、Linux、Mac OS 应用软件:为完成某种应用或解决某类问题而编制的专用程序。常见的应用软件:办公软件( WPS、 Office) ;多媒体制作和播放应用软件(图像处理 Photoshop、视频编辑 Premiere、动画制 作 Flash、 多媒体创作 Authorware、 Director 等、 视频播放 Real Player、 Mediaplayer 等) ; 网络应用软件 ( 电子邮件客户端 Outlook Express 、 Foxmail) ;网页制作 FrontPage 、 Dreamweaver);管理信息系统(MIS);实时控制系统 常用软件:下载工具:NetAnts(网络蚂蚁)、迅雷、Flashget(网际快车)、看图软件:Acdsee、截图软件: SnagIt、光盘刻录软件:Nero-Burning Rom、Easy CD 最简单的全屏截屏:<Print Screen>键 计算机语言分类:机器语言(通用性差,计算机能直接识别)、汇编语言(通用性差,计算机不能直接识 别)、高级语言(通用性好,计算机不能直接识别)如 Visual Basic、Pascal、C、C++、 Delphi、JAVA 等
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软件分类及关系

* * *

2、常用软件的安装:硬盘分区和格式化、操作系统、驱动程序、应用软件(有选择安装应用软件,先安 装杀毒软件、压缩软件、办公软件、其它应用软件) * 设备驱动程序的功能: 让硬件设备能正常工作的程序。 通常硬件设备只有在驱动程序安装后才能使用, 但有些硬件设备插上就能正常工作,不是这些设备不用驱动程序而是这些设备 的驱动程序已经包含在操作系统中,操作系统会自动安装 * 软件安装程序通常名为:setup.exe 或 install.exe * 常用安装类型: 典型安装、完全安装、最小安装、自定义安装 * 软件卸载:使用软件自带的卸载功能(Uninstall)、使用控制面板—>添加或删除程序 三、网络基础 ㈠、网络基础知识 * 计算机网络:利用通信设备和线路,将地理位置分散、功能独立的多个计算机互联起来,遵循某种约 定进行通信,实现资源共享和信息传递的系统。计算机网络是计算机技术和通信技术发 展结合的产物 1、网络的组成要素:计算机设备、通信线路及连接设备、网络协议 * 计算机设备处理信息,通信线路及连接设备传输信息、网络协议提供对信息准确传输的规范和保障 2、网络的功能:数据通信、资源共享(共享硬件、软件和数据资源)、分布式处理 3、网络的分类 ⑴ 按规模、覆盖范围和通信距离分:局域网(LAN) 、城域网(MAN) 、广域网(WAN) * 广域网常常是一个国家或一个地区,因特网是目前最大的广域网。局域网一般局限在房间、大楼或园 区内,特点:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。校园网属于局域网 ⑵ 按拓扑结构分:星型(常用)、环型、总线型、网状型、树型

星型

环型

总线型

⑶ 按传输介质分:有线、无线 4、网络的硬件 ⑴ 网络设备及作用 * 常见的网络设备: 网卡(接入计算机网络, 计算机必须安装网卡)、 调制解调器(Modem 电话线连接上网)、 集线器(Hub 接收数据只有一台计算机,传输效率与安全性低,逐渐淘汰)、交换机(Switch 独享带宽, 速率提高)、路由器(Router 可连接多个网络)是网络中负责数据中转、信号放大以及网络互联的设备 ⑵ 网络传输介质 * 通信线路(传输介质)是网络中传输信息的通道,分为有线的和无线的。有线:双绞线(最常见,传输距 离有限)、同轴电缆(传输数字和模拟信号,长距离,比双绞线传输速率更高)和光缆(传输速率更高,抗 干扰性更强,更适合远距离传输);无线:电磁波,主要有无线电波、微波和红外线等 5、网络协议 ⑴ 网络协议:计算机之间进行通信的规则,提供对信息准确传输的规范和保障 ⑵ 常用的网络协议 ① TCP(传输控制协议):为应用程序提供可靠的通信连接,使一台计算机发出的字节流无差错地发往网 络上的其他计算机 ② IP(网际协议):提供网间连接的完善功能,规定了数据传输时的基本规则 ③ HTTP:超文本传输协议 ④ FTP(文件传输协议):用于上传或下载文件 ⑤ TELNET:远程登录协议 ⑥ SMTP(简单邮件传输协议):邮件发送协议 ⑦ POP3(电子邮局协议):邮件接受协议 ⑧ IPX/SPX、NETBEUI:局域网常用协议 ㈡、因特网基础知识 * 因特网(Internet),又称国际互连网,是一个全球性的计算机信息通信网络,是连接全世界成千上万 台计算机的网络集合,是当今最大的国际性计算机互联网络。因特网不受任何国家的管理与控制,是 独立、自治的,是最大的广域网 1、因特网协议
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*

TCP/IP 协议:访问因特网必须安装使用 TCP/IP 协议,TCP/IP 是一组网络协议,是因特网核心协议。 作用:规范网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式及传送方式 2、IP 地址和域名 ⑴ Internet 地址 ?

一标识 ?IP地址(数字格式):因特网上计算机的唯 ?域名(文字格式):计算机名? 网络名? 机构名? 最高层域名

⑵ IP 地址的表示:采用 IPV4 协议,是一个 32 位二进制数,分成 4 组,每组 8 位,书写用十进制数值 0-255 之间,中间用小数点分隔 * IPV6:128 位二进制数,新一代 IP 地址协议,解决 IP 地址数量不够用问题 ⑶ IP 地址包括: 网络地址和主机地址。 同一物理网络上所有主机用同一个网络地址, 主机地址不同(1-254 之间) ⑷ 常用的三类 IP 地址:A 类地址:第 1 字节是网络地址,后 3 字节是主机地址;用于规模大的网络 (10.0.0.0-10.255.255.255) B 类地址:前 2 字节是网络地址,后 2 字节是主机地址;用于中等规模的网络 (172.16.0.0-172.31.255.255) C 类地址:前 3 字节是网络地址,最后 1 字节是主机地址;用于规模小的网络 (192.168.0.0-192.168.255.255) ⑸ 域名:每个域名由若干个子域组成,子域和子域之间用小数点隔开 * 每一个域名对应一个 IP 地址,但并不是每个 IP 地址都有一个域名与之相对应 * 常见域名后缀的含义:com 商业机构、edu 教育机构、gov 政府机构、net 网络组织或机构、org 非赢 利组织机构、cn 中国、sh 上海 * DNS(域名服务器) :实现域名和 IP 地址的转换 ⑹ 网络故障检测常用命令:ipconfig:显示本机的 IP 地址 ping:获取网络中任何主机的 IP 地址 ping 某 IP 地址或域名: 检测网络连通情况(网络通 Replay from …/ 网 络不通 Request timed out) tracert:检测路由情况 3、因特网的接入方式 ⑴ 拨号上网:要有电话线、Modem;特点:数据传输速率较低、接入稳定性较差 * 拨号上网是直接拨号到因特网服务提供商(ISP),由其负责这个拨号请求 ⑵ ADSL(非对称数字用户线):上行、下行传输速率不同,带宽独享 ⑶ 有线通接入(Cable-Modem):利用有线电视网络,无需拨号,开机即在线,带宽共享 ⑷ 光纤接入(FTTB+LAN):上网的速率可达 10~100Mbps,带宽利用率高,共享式带宽,网速较快 ⑸ 无线接入:不受地域约束、环境变化、通信不便利等条件的限制 * 传输速率:传输数据的速率以每秒钟所传的二进制位数来表示,简写 bps 1Kbps=1024bps 1Mbps=1024Kbps 1Gbps=1024Mbps 1Tbps=1024Gbps 例:下载 500MB 的文件,下载速度 256Kbps,下载需要多少小时(500*1024*8/256/60/60) ㈢、因特网应用 1、万维网(WWW,简写 Web):许多信息资源相互链接成的一个世界范围的信息网,其信息资源以网页 的形式供用户访问,采用超文本传输协议。即由因特网上网页所组成的 网络

? ? E ? m ail ? ? ?基本服务?文件传输FTP ?远程登录Te ln et ? ? ? ? * Internet 提供服务 ? WWW ?信息浏览:万维网 ? ? 即时通信服务 :MSN、QQ 等 ?扩充服务? ? ? BBS ?电子公告牌系统 ? ?网络会议服务 ? ? ?
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* HTTP(超文本传输协议):用于 WWW 服务器传送超文本到地浏览器的传送协议 * HTML:超文本标记语言 * 常用浏览器:IE、Netscape Navigator、Mozilla、Firefox 2、统一资源定位器 * 网址——统一资 源定位器URL ?

径、文件名 ?组成:协议、域名、路

// 域名/路径/文件名 ?书写:协议:

(除协议、域名外其它可省)

3、搜索引擎 * 利用搜索网站: 谷歌 google (www.google.cn)、 百度 baidu (www.baidu.com)、 雅虎 yahoo (www. yahoo.cn) 可进行不知具体网址信息查阅, 搜索时可采用关键字搜索(又称全文搜索)与目录搜索两 种方式,列出相匹配网页清单,多个关键字之间必须加空格或连接符号 * 多关键字搜索中,使用逻辑连接符号:and、+:同时包含两个关键词的信息 or 、|:包含两个关键词中任意一个或全部的相关信息 -、not:不包含连接在后面的关键词的信息 双引号:精确查找 4、电子邮件:用户名@域名 * SMTP(简单邮件传输协议):功能是把电子邮件先送至发送人的电子邮件服务器中,然后该服务器再将 邮件发送至接收人的电子邮件服务器中 * POP3(电子邮局协议):功能是帮助接收人将邮件从他的电子邮件服务器接收到自己的计算机中 * 电子邮件的发送、接收及邮箱的申请必须在连通因特网的前提下才能进行 5、文件传输(FTP) ⑴ 文件传输的基本思想:客户机利用类似于远程登录的方法登录到 FTP 服务器,然后利用该机文件系统 的命令进行操作 ⑵ 常用的专用 FTP 软件:CuteFtp、LeafFTP、WS_FTP 等 ⑶ 从 FTP 服务器上传下载文件的方法:FTP://文件服务器的 IP 地址或域名 四、信息安全与道德规范 ㈠、信息安全 1、信息安全意识的建立 ⑴ 信息安全:主要是确保信息的完整性、保密性、可用性和可控性。 ⑵ 影响信息安全的主要因素:自然因素、人为因素;对信息安全危害最大的是计算机病毒和黑客 ⑶ 维护信息安全的措施:安装防病毒软件和防火墙、定期升级,及时更新、定期备份重要数据、掌握一 定的防病毒和黑客的技能,养成良好的习惯 (如设置密码、不泄露个人信息、 不运行来历不明的程序或使用盗版软件、不打开来历不明的邮件等) 2、计算机病毒及特征:以危害系统为目的的特殊的计算机程序。具有寄生性、隐蔽性、潜伏性、传染性、 破坏性 3、计算机病毒的防治 ⑴ 计算机病毒的传播途径:①存储设备,如软盘、移动硬盘和光盘等②计算机网络传播③点对点通信系 统(如 QQ、MSN)和无线通信传播 ⑵ 感染计算机病毒的主要表现:计算机运行速度明显减慢,出现无意义的画面、无端死机或反复重启、 系统内存或硬盘容量大幅减少、磁盘扇区无端增多等等 ⑶ 防治计算机病毒的主要策略: “预防为主,防治结合”思想 ⑷ 防治计算机病毒的主要措施:手工检测、自动检测 ① 不运行来历不明的程序或使用盗版软件 ② 对外来的存储介质(软、硬盘、优盘等)或软件要进行病毒检测,确认无毒后才可使用 ③ 对重要的系统盘、数据盘以及磁盘上的重要信息要经常备份 ④ 网络计算机用户要遵守使用规定, 不要轻易下载和使用网上的软件, 也不要打开来历不明的电子邮件, 特别是邮件中的附件 ⑤ 对操作系统要经常检查系统漏洞,打好补丁并进行相应的安全设置 ⑥ 安装并启动防病毒卡或防病毒软件,时刻监视系统的各种异常并及时报警,以防病毒的侵入 ⑦ 在网络环境下,应安装防火墙 ㈡、知识产权 1、软件版权的保护:提高知识产权意识,尊重软件著作权,杜绝使用盗版软件 * 《计算机软件保护条例》规定:开发的软件不论是否发表,不论在何地发表,均享有著作权 * 引用他人著作应注明出处
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2、各类侵权行为的辨别和抵制 ㈢、网络道德 * 因特网最大的特点:开放性和自主性 1、虚假信息和不良信息的识别 2、良好的网络道德的养成 * 《全国青少年网络文明公约》

算法与程序设计
一、算法基础 ㈠、算法的概念和特点 1、算法的概念:为解决某一问题而设计的确定的有限的步骤 2、算法的主要特征:有穷性、确切性、可行性、有 0 个或多个输入、有一个或多个输出 * 有穷性:一个算法必须保证执行有限步骤之后结束 * 确切性:算法的每一步骤必须有确切的含义,不能含糊的、模棱两可 * 可行性:算法的每一步骤都能有效地执行,并得到确定的结果(无二义性) * 用计算机解决问题的一般过程:需求分析(做什么)、设计算法(怎样做)、编写程序、上机调试与维护 ㈡、算法的描述方法 1、算法的描述方法:自然语言、流程图、程序、伪代码 2、算法的流程图表示:直观、规范 图形符号 符号名称 说明

起始、终止框 表示算法开始或结束,一个算法只有一个开始,至少有一个结束 输入、输出框 框内标明输入或输出内容 处理框 判断框 流程线 表示算法中的赋值、计算等指令 框内标明判断条件并在框外标明条件成立和不成立时的两种不同流向, 有一个入口和两个出口,但同时只能一个出口起作用 表示从某一框到另一框流向

㈢、算法描述中的语句构成 1、常量、变量和数组 ⑴ 常量:指在程序执行过程中事先设置、其值不发生改变的量,即一个具体的数值 ⑵ 变量:指在程序运行过程中,取值可以改变的量,一般用字母表示,由变量名、变量值与存储单元三 部分组成。在计算机内部一个变量对应了一个相应的存储单元。常用类型:数值型(整型、实 型等) 、字符型、布尔型(T、F) * 变量命名规则:只能由字母、数字和下划线三类字符组成,但第一个字符必须是字母,字母大小写都 可以 * 变量赋值的格式:变量←常量或变量←变量,变量=常量或变量=变量 * 变量赋值的功能:将赋值号右边常量的值或变量的值存放在左边变量名对应的存储单元中,成为左边 变量的值 a 变量名:存储单元的标记 3 * 变量值:存储单元中存放的数据 存储单元 变量的作用:①读取:先通过变量名找到相应的存储单元,再从存储单元中读取数据,读取操作完成 后,变量的值不发生改变 ②赋值:把一个具体的值存放到指定的存储单元中 例:c=c+1 首先从变量 c 中取出数据,加 1,将结果送回到变量 c 中 * 变量的特点:①先赋值,后使用②可以反复使用——取之不尽③可以重新赋值,赋值即覆盖 * 赋值语句:变量=<表达式>或变量←<表达式>或变量:=<表达式>,先运算,后赋值(右边赋值左边,变 量必须先赋初值才可用) ⑶ 数组:一种特殊的变量,它在内存中位置是连续的,每一个存储单元对应一个数组元素,用来存储一 批类型、作用相同的数据
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*

组成数组的各个变量称为数组的元素,一个数组变量中的各个元素拥有一个共同的数组变量名,通过 下标(一个从 1 开始的整数值)指出数组变量中的各个元素,也指出了该元素在数组变量中的位置。下 标可以是常量、变量、表达式,两端用方括号括起来。数组元素可以赋值,也可参与运算。利用数组 中各个元素下标连续性特点,采用循环结构对各个元素进行赋值或运算

* 区分数组变量、数组变量名、数组元素、数组元素名、数组元素下标、数组元素值等概念。 2、 运算符、函数和表达式 ⑴ 运算符 常见类别 算术运算 关系运算 逻辑运算 字符运算 运算符 +、-、*、^ 、 / (除)、 DIV 整除(\)、MOD 取余 >、<、=、>=、<=、<> AND(与、 并且)、 OR(或)、 NOT(取反) +或& 运算结果 数值 TRUE 或 FALSE TRUE 或 FALSE 依次连接符号左右的字符串 优先级 ① *、^ 、 /(除)、DIV 整除(\)、MOD 取余 ② +、相同 ① NOT ② AND ③ OR

运算次序:算术运算优先级最高,关系运算次之,最后为逻辑运算,括号可以改变次序(括号内 的运算优先级最高),同一优先级按自左向右次序运算 * 逻辑运算规则 A TRUE FALSE TRUE FALSE A TRUE FALSE B FALSE TRUE TRUE FALSE not A FALSE TRUE A and B FALSE FALSE TRUE FALSE A or B TRUE TRUE TRUE FALSE

⑵ 函数:ABS(X)绝对值、INT(X)向下舍入取整、SQR(X)算术平方根 例:ABS(-16)=16、INT(4.75)=4、INT(-4.75)=-5、SQR(16)=4 ⑶ 表达式:指用运算符将常量、变量连接起来有意义的式子 * 表达式的类型:算术表达式(值是一个具体的数值)、字符表达式、关系表达式(值为 TRUE 或 FALSE)、 逻辑表达式(值为 TRUE 或 FALSE) ㈣、算法的结构:顺序、分支、循环三种结构,理论已证明任何算法都可以用这三种结构及其嵌套来表 示。三种结构都只有一个入口和一个出口 * 算法解决问题的环节:①分析解决问题所需要的数据(条件)——输入 ②确定要计算机解决什么问题,即“做什么”——处理(计算) ③明确最后得到的结果——输出 1、顺序结构的描述和运用 * 顺序结构:最简单的一种结构,严格按先后顺序执行各个步骤,不可随意颠倒

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2、分支结构的描述和运用 * 分支(条件)结构:根据对某个条件的判断结果选择不同的支路执行,在两个支路中必须且只能选择一 条执行。分支结构分为单分支和双分支两种 * 分支结构流程图特点:必须有判断框和汇聚点,判断框是选择的开始,汇聚点是选择的结束。判断框 有一个入口和两个出口,而分支结构只有一个入口,即判断框的入口,一个出 口,即汇聚点的出口

* 分支的嵌套 3、循环结构的描述和运用 * 循环(重复)结构:对某些操作进行重复执行的结构,有当循环和直到循环两种。当循环结构的特点: 当条件成立时,重复执行循环体;当条件不成立时,不执行循环体并立即退出循环。 直到循环的特点是:重复执行循环体;直到条件成立时退出循环。当循环:先判断 循环条件再执行循环体,当循环条件不成立,循环体可能一次也不执行;而直到循 环:先执行循环体再判断循环条件,循环体至少被执行一次。 * 循环结构流程图特点:有判断框,判断框内为循环条件;有返回判断框或循环体的流程线;循环结构 只有一个入口,一个出口

* 循环次数:INT((终值-初值) /步长)+1 * 循环结构三要素:循环初始状态、循环体(重复执行的步骤)和循环条件(判断是否执行循环体的条件), 这三个方面互相联系,改变其中一个,将可能引起其他方面的改变 * 循环问题,分析时要注意: 1、确定循环体,即哪些事情要重复执行 2、确定循环变量,用循环变量来控制循环开始与结束 3、循环三要素: ①在循环结构前,循环变量设置初值; ②条件的表示, 在条件表达式(关系表达式或逻辑表达式)中要 包含循环变量与循环变量的终值 ③循环体中包含改变循环变量值的语句(否可能造成死循环) * 分析循环结构算法的运行结果:列表法、功能分析法 * 控制循环的方法:计数法、标志法 * 循环结构易出现问题:死循环、随意改变循环体中各操作的执行次序 4、计数器、累加器、累乘器
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⑴ 计数器:初值一般赋值为 0,c=0:c=c+1 ⑵ 累加器:初值一般赋值为 0,s=0:s=s+i ⑶ 累乘器:初值一般赋值为 1,s=1:s=s*i 5、三种结构的混合使用 ⑴ 分支结构的嵌套 ⑵ 循环结构中嵌套分支结构 ⑶ 循环结构的嵌套 * 二重循环:外循环运行一次,内循环执行整个循环。外层循环变量 i 的变化频率低于内层的循环变量 j,且外层进入下一次循环时,内层循环变量 j 的值恢复到初始状态 1。因此在设计算法时, 要避免把内层循环变量初值的设定放在外层循环之前 * 最值问题(在若干数据中寻找最大值或最小值):两数比较法、三数比较法(采用分支结构的嵌套)、擂 台法(采用循环结构嵌套分支) * 在 N 个数中寻找最值,只要比较 N-1 次即可 二、算法实例 * 常用算法:枚举算法、解析算法、递推算法(如数列问题)、排序、查找 * 数列问题: 弄清项、 项数、 前 n 项的和; 找项与项数的函数关系(如 x=3*i-2)、 找后项与前项的关系(如 x=x+3) ㈠、解析法 1、解析法的特点 2、解析法的运用 ㈡、枚举法 1、枚举法的特点 2、枚举法的运用 例 “水仙花数”的算法: 1、将 100? 变量 X; 2、分离出 X 的百位 ?A,十位 ?B,个位 ?C; 3、A*100+B*10+C=A*A*A+B*B*B+C*C*C 吗? 如果成立,则输出结果; 4、变量 X+1?X,并返回到 2,直至 X>999 为止 ㈢、排序:将若干个无序的数据按照降序或升序的次序排列 1、冒泡排序的原理 ㈣、查找 1、顺序查找的原理 2、顺序查找的算法 3、对分查找的原理 三、程序设计 ㈠、程序的语句:使用 QB 语言 1、变量(包括数组)定义 ⑴ 变量定义:DIM 变量名 AS 类型 例:DIM a,b AS Integer ⑵ 数组说明语句:DIM 数组名(最大下标值) 例:a 数组的第 5 个元素中放一个值为 8 的数即 a(5)=8 a 是数组名; a(5)表示 a 数组的第 5 个数组元素, a(5) 是数组元素名; 圆括号内的 5 是该数组元素下标; 8 是放在该元素中的值,即是 a 数组第 5 个元素的数组元素值 2、运算符、表达式 3、输入/输出语句、赋值语句、注释语句 ⑴ 输入语句:INPUT <“提示字符串”>,变量名 INPUT 数组元素名 例:INPUT a INPUT a,b INPUT a(i)
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INPUT a(5) INPUT “A=”,a ⑵ 输出语句:PRINT <“提示字符串”> 输出表达式 1, ;输出表达式 2, ;?? * 注意: ,表示横向输出,并有一定的分隔空间 ;表示横向输出,没有一定的分隔空间即紧挨输出 没有分隔符,即输出后就换行 只有 PRINT;无输出表达式,表示空一行 例:PRINT a PRINT a,b PRINT a(i) PRINT a(5) PRINT “A=”,a ⑶ 赋值语句:变量名=表达式 数组元素名=表达式 例:a(5)=8 i=i+1 a=5 c=a+b ⑷ 注释语句:REM 注释内容 或 ’注释内容 * 一行中写多条语句用:隔开,如 i=i+1:s=s+i 4、分支语句、循环语句 ⑴ 分支语句:I F 语句 ① 单分支:IF 条件 THEN 条件成立执行的语句块 END IF ② 双分支:IF 条件 THEN 条件成立执行的语句块 EISE 条件不成立执行的语句块 END IF * 注意:I F 与 END IF 的配套使用,有几个 I F 就有几个 END IF ⑵ 循环语句 ① FOR—NEXT 语句的一般格式:FOR 循环变量=初值 T0 终值 <STEP 步长> 循环体 NEXT 循环变量 * 步长为 1 可省略 ② Do—Loop 语句的一般格式(当循环):DO WHILE 条件 循环体 LOOP ③ Loop Until 语句的一般格式(直到循环):DO 循环体 LOOP UNTIL 条件 * 注意:当循环和直到循环的循环体中必须包含能使条件发生翻转的命令,否则会导致死循环 当循环的条件真,就循环;条件假,就退出循环; 直到循环的条件假,就循环;条件真,就退出循环; ㈡、用程序实现算法 1、解析算法的实现 2、枚举算法的实现

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