信息學競賽輔導資料

1、信息學競賽輔導資料·基礎知識1.發(fā)展史（1）計算機發(fā)展代別劃分：代別*年代邏輯元件第一代19461958電子管第二代19591964晶體管第三代19651970集成電路第四代1971？大規(guī)模集成電路（2）1946年2月，在美國賓夕法尼亞大學誕生了世界上第一臺電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer），這臺計算機占地170平方米，重30噸，用了18000多個電子管，每秒能進行5000次加法運算。（3）馮·諾依曼理論1944年，美籍匈牙利數(shù)學家 馮·諾依曼 提出計算機基本結(jié)構(gòu)和工

2、作方式的設想，為計算機的誕生和發(fā)展提供了理論基礎。時至今日，盡管計算機軟硬件技術飛速發(fā)展，但計算機本身的體系結(jié)構(gòu)并沒有明顯的突破，當今的計算機仍屬于馮·諾依曼架構(gòu)。其理論要點如下：·計算機硬件設備由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出設備5部分組成。·存儲程序思想把計算過程描述為由許多命令按一定順序組成的程序，然后把程序和數(shù)據(jù)一起輸入計算機，計算機對已存入的程序和數(shù)據(jù)處理后，輸出結(jié)果。（4）我國的計算機發(fā)展情況·我國從1956年開始計算機的科研和教學工作；·1960年我國第一臺自行設計的通用電子計算機107機誕生；1964年我國研制成大型通用

3、電子計算機119機；·1983年每秒運行一億次的銀河巨型計算機在國防科技大學誕生；  1992年研制成功每秒運行10億次的“銀河”巨型計算機；1997年又研制成功每秒運行130億次的“銀河”巨型計算機；·我國較有名的微型計算機品牌有：“聯(lián)想”、“長城”、“方正”等；（5）微機發(fā)展：·1982年Intel公司發(fā)布80286個人計算機微處理器芯片；·1985年80386·1989年80486·1993年，Pentium，主頻6066 MHz；·1997年，Pentium，主頻233 MHz；·1999年，Pe

4、ntium ，主頻 450MHz以上；·2000年，P4，主頻1.4G以上； 2.計算機的特點：運算速度快，運算精度高，具有記憶能力，具有邏輯判斷能力，具有自動控制能力；計算機的應用： 科學計算、自動控制、信息處理、輔助設計（教學、制造）等；3.分類巨型機大型機小型機微型機單片機§2  計算機系統(tǒng)的基本組成計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。（一）計算機硬件計算機硬件由五大部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。1.中央處理器（CPUCentral Processing Unit）由運算器、控制器和一些寄存器組成；運算器進行各種算術

5、運算和邏輯運算；控制器是計算機的指揮系統(tǒng)；CPU的主要性能指標是主頻和字長。2.存儲器（1）內(nèi)部存儲器中央處理器能直接訪問的存儲器稱為內(nèi)部存儲器，它包括快速緩沖存儲器和主存儲器，中央處理器不能直接訪問的存儲器稱為外部存儲器，外部存儲器中的信息必須調(diào)入內(nèi)存后才能為中央處理器處理。主存儲器：內(nèi)存也常泛稱主存，但嚴格上說，只有當內(nèi)存中只有主存，而沒有快速緩沖存儲器時，才能稱為主存。主存儲器按讀寫功能，可分只讀存儲器（ROM）和隨機存儲器（RAM）兩種。（2）外部存儲器外存儲器：也稱為輔助存儲器，一般容量較大，速度比主存較慢。·硬盤（Hard disk）：目前的硬盤大多采用了溫徹斯特技術，所

6、以又稱為“溫盤”；* 溫氏技術的特點是：將盤片、讀寫磁頭及驅(qū)動裝置精密地組裝在一個密封盒里；采用接觸式起停，非接觸式讀寫的方式（磁盤不工作時，磁頭停在磁盤表面的起停區(qū)，一旦加電后，磁頭隨著盤片旋轉(zhuǎn)的氣流“飛”起來，懸浮在磁盤表面，進行讀寫）。·軟盤（Floppy Disk）：目前常見的是3.5英寸，1.44 MB的軟盤。·光盤存儲器（CD-ROM）：普通的CD-ROM，只能讀，不能寫； CD盤片的存儲量大約是650 MB。* 可讀寫光驅(qū)：能讀又能寫。3.輸入設備·鍵盤（Keyboard）：目前大多使用104或107鍵盤·鼠標（Mouse）：主要有機械型鼠

7、標和光電型鼠標兩種·手寫筆·觸摸屏·麥克風·掃描儀（Scanner）·視頻輸入設備·條形碼掃描器4.輸出設備·顯示器（Monitor）：目前主要有CRT（陰極射線管）顯示器和LCD液晶顯示器。·打印機（Printer）：主要有針式打印機、噴墨打印機、激光打印機。·繪圖儀·音箱（二）計算機軟件計算機軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。·系統(tǒng)軟件：用來支持應用軟件的開發(fā)和運行的，主要是操作系統(tǒng)軟件，如：       &#

8、160;     DOS、Windows95/98/2000、Unix、Linux、WindowsNT；·應用軟件：為了某個應用目的而編寫的軟件，主要有文字處理軟件、電子表格軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件等。§3  信息數(shù)字化（一）、數(shù)制轉(zhuǎn)換：1二進制與十進制的轉(zhuǎn)換 （1）二進制轉(zhuǎn)十進制方法：“按權(quán)展開求和”   例：  （1011.01）2 （1×230×221×211×200×211×22 ）10（802100.

9、25）10（11.25）10（2）十進制轉(zhuǎn)二進制· 十進制整數(shù)轉(zhuǎn)二進制數(shù)：“除以2取余，逆序輸出”       （三）漢字信息編碼1. 漢字輸入碼漢字輸入方法大體可分為：區(qū)位碼（數(shù)字碼）、音碼、形碼、音形碼。· 區(qū)位碼：優(yōu)點是無重碼或重碼率低，缺點是難于記憶；· 音碼：優(yōu)點是大多數(shù)人都易于掌握，但同音字多，重碼率高，影響輸入的速度；· 形碼：根據(jù)漢字的字型進行編碼，編碼的規(guī)則較多，難于記憶，必須經(jīng)過訓練才能較好地掌握；重碼率低· 音形碼：將音碼和形碼結(jié)合起來，輸入漢字，減少重

10、碼率，提高漢字輸入速度；2漢字交換碼漢字交換碼是指不同的具有漢字處理功能的計算機系統(tǒng)之間在交換漢字信息時所使用的代碼標準。自國家標準GB231280公布以來，我國一直延用該標準所規(guī)定的國標碼作為統(tǒng)一的漢字信息交換碼。GB231280標準包括了6763個漢字，按其使用頻度分為一級漢字3755個和二級漢字3008個。一級漢字按拼音排序，二級漢字按部首排序。此外，該標準還包括標點符號、數(shù)種西文字母、圖形、數(shù)碼等符號682個。區(qū)位碼的區(qū)碼和位碼均采用從01到94的十進制，國標碼采用十六進制的21H到73H（數(shù)字后加H表示其為十六進制數(shù)）。區(qū)位碼和國標碼的換算關系是：區(qū)碼和位碼分別加上十進制數(shù)32。如“

11、國”字在表中的25行90列，其區(qū)位碼為2590，國標碼是397AH。* 由于GB231280是80年代制定的標準，在實際應用時常常感到不夠，所以，建議處理文字信息的產(chǎn)品采用新頒布的GB18030信息交換用漢字編碼字符集，這個標準繁、簡字均處同一平臺，可解決兩岸三地間GB碼與BIG5碼間的字碼轉(zhuǎn)換不便的問題。3字形存儲碼字形存儲碼是指供計算機輸出漢字（顯示或打印）用的二進制信息，也稱字模。通常，采用的是數(shù)字化點陣字模。一般的點陣規(guī)模有16×16，24×24，64×64等，每一個點在存儲器中用一個二進制位（bit）存儲。例如，在16×16的點陣中，需8

12、15;32 bit 的存儲空間，每8 bit為1字節(jié)，所以，需32字節(jié)的存儲空間。在相同點陣中，不管其筆劃繁簡，每個漢字所占的字節(jié)數(shù)相等。為了節(jié)省存儲空間，普遍采用了字形數(shù)據(jù)壓縮技術。所謂的矢量漢字是指用矢量方法將漢字點陣字模進行壓縮后得到的漢字字形的數(shù)字化信息。（四）其它信息的數(shù)字化1. 圖像信息的數(shù)字化一幅圖像可以看作是由一個個像素點構(gòu)成，圖像的信息化，就是對每個像素用若干個二進制數(shù)碼進行編碼。圖像信息化后，往往還要進行壓縮。圖像文件的后綴名有：bmp、gif、jpg等；1. 聲音信息的數(shù)字化    自然界的聲音是一種連續(xù)變化的模擬信息，可以采用A/D轉(zhuǎn)換器對

13、聲音信息進行數(shù)字化。      聲音文件的后綴名有：wav、mp3等；     1. 視頻信息的數(shù)字化視頻信息可以看成連續(xù)變換的多幅圖像構(gòu)成，播放視頻信息，每秒需傳輸和處理25幅以上的圖像。視頻信息數(shù)字化后的存儲量相當大，所以需要進行壓縮處理。視頻文件后綴名有：avi、mpg等；§4  操作系統(tǒng)（OSOperating System）操作系統(tǒng)是控制與管理計算機系統(tǒng)資源的軟件，是硬件的第一層擴充，任何應用軟件的運行都必須依靠操作系統(tǒng)的支持。1. 微機的OS2.Windows系列

14、操作系統(tǒng)Windows是Microsoft公司開發(fā)的圖形化界面的操作系統(tǒng)。·基本概念：     圖標、任務欄、標題欄、菜單欄、滾動條、工具欄、對話框、開始菜單·基本操作：   （1）鼠標單擊、雙擊、拖動，左鍵、右鍵功能；   （2）窗口操作：最大（小）化、大小調(diào)整、拖動、關閉、排列、切換；   （3）菜單操作：激活、選擇；            命令項的約定正常顯示和

15、灰色顯示；命令后帶“”：執(zhí)行命令則彈出對話框；帶快捷鍵：某些菜單命令的后面標有對應的鍵盤命令，稱為該命令的快捷鍵或熱鍵；                   選中標志：某些命令選項的左側(cè)有用打勾表示的選中標志，說明此命令功能正在起作用；命令后帶“”：級聯(lián)：此命令后會有下一級的子命令菜單彈出供用戶作進一步選擇；          

16、   快捷菜單當鼠標位于某個對象上，單擊鼠標右鍵，可打開有關對象的快捷菜單；   （4）剪貼板：復制（CtrlC）、粘貼（CtrlV）、剪切（CtrlX）復制屏幕圖像：可將當前屏幕圖形以BMP格式傳送到剪貼板   （5）其它：查找、運行、切換Windows、進入DOS環(huán)境、文件夾選項              輸入法切換，中、英文切換，半角/全角切換軟鍵盤：是在屏幕上顯示的一個鍵盤圖形，用戶可用鼠標點擊其中

17、某個鍵以替代實際的按鍵；·各種文件的后綴名：    com、exe、sys、tmp、zip、doc、xls、txt、htm、    bmp、gif、jpg、psd、    wav、avi、mp3、swf（三）DOS（Disk Operating System）操作系統(tǒng)由美國Microsoft公司發(fā)行的DOS稱為MSDOS，主要由IO.sys、MSDOS.sys、COMMAND.sys 三個基本文件和幾十個內(nèi)、外部命令文件組成。* 主要命令：· DIR顯示磁盤文件目錄· CD改

18、變當前目錄· MD建立目錄· RD刪除目錄內(nèi)部命令· DATE顯示和設置系統(tǒng)日期       · TIME顯示和設置系統(tǒng)時間· COPY復制文件· DEL刪除文件· REN文件重命名· TYPE顯示文本文件內(nèi)容外部命令· FORMAT磁盤格式化· DISKCOPY全盤復制     · BACKUP文件備份· CHKDSK檢查磁盤§5  網(wǎng)

19、 絡1網(wǎng)絡的定義：所謂計算機網(wǎng)絡，就是利用通信線路和設備，把分布在不同地理位置上的多臺計算機連接起來。計算機網(wǎng)絡是現(xiàn)代通信技術與計算機技術相結(jié)合的產(chǎn)物。網(wǎng)絡中計算機與計算機之間的通信依靠協(xié)議進行。協(xié)議是計算機收、發(fā)數(shù)據(jù)的規(guī)則。TCP/IP：用于網(wǎng)絡的一組通訊協(xié)議。包括IP(Internet Protocol)和TCP(Transmission Control Protocol)2網(wǎng)絡的發(fā)展計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程大致可以分為三個階段：           遠程終端聯(lián)機階段：主機終端

20、0;          計算機網(wǎng)絡階段：計算機計算機Internet階段：  Internet3網(wǎng)絡的主要功能：        （1）資源共享        （2）信息傳輸        （3）分布處理 （4）綜合信息服務4網(wǎng)絡的分類·按覆蓋地域分：局域網(wǎng)、城

21、域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、Internet·按拓撲結(jié)構(gòu)分：  （網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡中節(jié)點間的物理連接方式）總線形、環(huán)形、星形（樹形）、混合形：5網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)OSI 的七層體系結(jié)構(gòu)：應用層表示層會話層運輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層6局域網(wǎng)的工作方式   通常有兩種：  客戶機/服務器(Client/Server):提供資源并管理資源的計算機稱為服務器；使用共享資源的計算機稱客戶機；  對等(Peer-to-Peer):不使用服務器來管理網(wǎng)絡共享資源，所以的計算機處于平等的地位。7Internet的形成與發(fā)展又稱國際互聯(lián)網(wǎng)，規(guī)范的譯名是“因特網(wǎng)”，指當前各國、各地區(qū)眾多開發(fā)的網(wǎng)絡連接在一起而形成的全球性網(wǎng)絡。· 我國Internet的發(fā)展情況：八十年代末，九十年代初才起步。1989年我國第一個公用分組交換網(wǎng)CNPAC建成運行。· 我國已陸續(xù)建成與Internet互聯(lián)的四個全國范圍的公用網(wǎng)絡： 中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINA