教学ppt课件：《大学计算机》.ppt

大学计算机大学计算机基础第一章基于计算机的问题求解第二章计算机信息数字化基础第三章计算机的工作原理与硬件体系结构第四章计算机软件平台第五章计算机网络平台第六章数据处理与数据库第七章计算与计算学科第八章算法与程序设计第九章实用软件第十章计算机科学前沿技术第一章基于计算机的问题求解问题导入问题导入问题导入问题导入: :因特网梅森素数大搜索？因特网梅森素数大搜索？1.1问题描述与抽象1.2基于计算机的问题求解方法1.3计算机科学学科的知识领域第1章 基于计算机的问题求解第一章基于计算机的问题求解实验1 图灵机模型与计算机硬件系统虚拟拆装实验1.1问题描述与抽象1.1.1问题描述本课程我们强调的是计算思维的能力不仅是介绍计算机技术，而更重要的是提升大家分析问题、解决问题的能力 1.1问题描述与抽象1.1.2问题抽象1. 抽象的概念抽象的概念 2. 实际问题的抽象实例实际问题的抽象实例抽象就是把事物的特点从具体实例里面抽取出来，形成一套适合所有实例的框架住宅小区在两个楼前面建一个小型花坛，两个楼横向之间的间距为80米，从花坛到两个楼之间铺两条小路，请问小路要铺多长？ 1.1问题描述与抽象问题描述问题描述鸡兔同笼鸡兔同笼1.1.3建模与求解抽象过程抽象过程鸡 x兔 y数学模型数学模型分析问题和抽象方法不同，求分析问题和抽象方法不同，求解的途径就不同解的途径就不同1.1.4面向计算机的问题分析1. 面向计算机的问题抽象面向计算机的问题抽象计算机抽象包括：过程抽象过程抽象 数据抽象数据抽象过程抽象是针对对象的行为特征数据抽象就是针对对象的属性 1.1问题描述与抽象1.1.4面向计算机的问题分析2. 鸡兔同笼问题的计算机求解鸡兔同笼问题的计算机求解面向计算机的问题分析面向计算机的问题分析 -问题所涉及的参数 -答案要满足的条件计算机求解过程计算机求解过程 鸡兔数量为整数；鸡兔总数为35；鸡兔总脚数为94根据这个流程图，说明用计算机解决该根据这个流程图，说明用计算机解决该问题与人的思维解决该问题，有哪些相问题与人的思维解决该问题，有哪些相同与不同之处？同与不同之处？图1-2 1.1问题描述与抽象1.1.4面向计算机的问题分析 情景问题情景问题1-11-1要对n阶方程组求解，理论上是可以用行列式的方法求解得，需要计算n+1个n阶行列式的值，要做的乘法运算是（n！）（n-l）（n+1）次。

假如n取值为20，你认为计算机可以做吗？人可以做吗？ 思考与练习思考与练习1-11-1请分析图1-2中的“判断是否符合条件”这件事计算机需要做多少次？ 1.1问题描述与抽象1.1问题描述与抽象1.2基于计算机的问题求解方法2.3计算机科学学科的知识领域第1章 基于计算机的问题求解第一章基于计算机的问题求解 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.1基于计算机软件的问题求解问题描述软件名称问题描述软件名称文件与信息下载讯雷下载视频制作影视屏王文档浏览HedExLite压缩软件WinRAR图像浏览ACDSee计算机安全使用360杀毒音频浏览酷狗音乐播放器硬盘检测工具HDTunePro视频浏览超级解霸数学建模Mathematica图像制作美图秀秀电路设计Protel三维动画制作3DSmax机械制图AutoCAD，Pro/E表1-1通用问题与求解问题的相应软件1.2.2基于计算机程序的问题求解1. 求解问题的程序方法求解问题的程序方法程序主要包含如下两方面的信息：（1）对程序中操作的描述2）对程序中数据的描述 1.2基于计算机的问题求解方法用计算机语言设计程序的一般步骤：确定数据结构和算法分析问题,建立模型选择语言编制程序上机调试运行程序结果分析与修正 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.2基于计算机程序的问题求解2. 求正弦曲线并打印输出求正弦曲线并打印输出问题描述描述：编写程序，对于0到2一组确定的x值，输出如图所示的sin(x)函数结果，并以图形的形式打印到计算机屏幕上。

图1-3 计算机程序方式打印的正弦曲线#define PAI 3.14159 #include #include #include void main() double x; int y,i,yy; for(i=1;i80;i+) /* 打印图形的第一行打印图形的第一行 */ if(i=40) printf(*); /* i控制打印的列位置控制打印的列位置 */ else printf(-);printf(n); for(x=10.0;xy?40:y; /* 下一行要打印的字符总数下一行要打印的字符总数 */ for (i=1;i=yy;i+) /* 控制输出图形中的一行控制输出图形中的一行 */ if(i=y) printf(*); /* i控制打印的列位置控制打印的列位置 */ else if(i=40) printf(|); /* 打印中心的竖线打印中心的竖线 */ else printf( ); printf(n); getch(); 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.2基于计算机程序的问题求解3. 用程序方法求素数用程序方法求素数(a) 算法描述(b) 求解结果图1-4 求素数的计算机程序算法与求解结果 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.2基于计算机程序的问题求解基于系基于系统的工程的工程问题求解求解过程分程分为55个必个必须的步的步骤：清晰的陈述问题描述输入、输出和接口信息对于多个简单的数据集抽象的解答问题设计解决方案并将其转换成计算机程序利用多种方案和数据测试该答案以天气以天气预报系系统为例例说明基于系明基于系统的工程的工程问题求解求解方法方法 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.3基于计算机系统的问题求解 思考与练习思考与练习1-21-2请从网上查找解你所学专业领域的计算机应用系统实例，了解其用途，把这个系统的组成及各部分的功能作简单描述。

并思考这个解决的是该领域的什么问题 1.2基于计算机的问题求解方法1.2.3基于计算机系统的问题求解1.1问题描述与抽象1.2基于计算机的问题求解方法1.3计算机科学学科的知识领域第1章 基于计算机的问题求解第一章基于计算机的问题求解 1.3计算机科学的知识领域1. 计算机科学计算机科学2. 计算机学科计算机学科计算机及其周围各种现象和规律的科学，即研究计算机系统结构、程序系统（即软件）、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科，从抽象的算法分析、形式化语法等等，到更具体的主题，如编程语言、程序设计、软件和硬件等计算机学科就是指计算机科学与技术，是研究计算机的设计，制造和利用进行信息获取，表示，存储，处理控制等的理论、原则、方法和技术的学科计算机学科包括科学和技术两个方面，计算机科学侧重于研究现象揭示规律；计算机技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行处理的方法和技术手段3. 计算机科学与技术专业的知识领域计算机科学与技术专业的知识领域计算机科学与技术学科的知识领域(IEEE/ACM-CCCS)01.离散结构(DiscreteStructures-DS)02.程序设计基础(ProgrammingFundamentals-PF)03.算法和复杂性(Algorithms&Complexity-AL)04.程序设计语言(ProgrammingLanguages-PL)05.计算机结构与组织(Architecture&Organization-AR)06.操作系统(OperatingSystems-OS)07.人-机交互(Human-ComputerInteraction-HC)08.图形学与可视计算(Graphics&VisualComputing-GR)09.智能系统(IntelligentSystems-IS)10.信息管理(InformationManagement-IM)11.以网络为中心的计算(Net-CentricComputing-NC)12.软件工程(SoftwareEngineering-SE)13.数值计算科学(ComputationalScience-CN)14.社会道德和职业问题(Social&ProfessionalIssues-SP) 1.3计算机科学的知识领域3. 计算机科学与技术专业的知识领域计算机科学与技术专业的知识领域 思考与练习思考与练习1-31-3查阅你本科课程设置，了解与计算机科学与技术知识领域相关的课程有哪些？ 1.3计算机科学的知识领域大学计算机大学计算机基础第一章基于计算机的问题求解第二章计算机信息数字化基础第三章计算机的工作原理与硬件体系结构第四章计算机软件平台第五章计算机网络平台第六章数据处理与数据库第七章计算与计算学科第八章算法与程序设计第九章实用软件第十章计算机科学前沿技术第二章计算机数字化基础问题导入:为什么要用二进制?色彩文字数字化18，3.14结果符合人的习惯方便物理实现运算控制简单输入数据输出数据程序2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换2.2二进制数值表示与计算2.3字符信息编码与标准交换2.4多媒体信息编码2.5条形码与RFID2.6信息标准化第二章 计算机数字化基础实验2 计算机中的数据表示与计算实验3 字符编码与信息交换第二章计算机数字化基础第二章计算机数字化基础思维方式和人非常接近，但要找到思维方式和人非常接近，但要找到具有具有1010种稳定状态的元件来对应十种稳定状态的元件来对应十进制的进制的1010个数是困难的个数是困难的十进制十进制: :而具有两种稳定状态的元件却非常容易找到而具有两种稳定状态的元件却非常容易找到比如比如“1 1”是表示是表示高电平高电平，“0 0”表示表示低电平低电平 “ “1 1”表示表示接通状态接通状态，“0 0”表示表示断开状态断开状态计算机中的二进制计算机中的二进制 2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换2.1.1计算机中的0和1数值数据数值数据字符数据字符数据计算机中的数据计算机中的数据数值数据数值数据用以表示量的大小、正负，如整数、小数等。

用以表示量的大小、正负，如整数、小数等字符数据字符数据用以表示一些符号、标记，如英文字母、数字用以表示一些符号、标记，如英文字母、数字0 09 9、各种专用字符、各种专用字符+ +、* *、/ /、及标点符号等，、及标点符号等，还有汉字、图形、声音、视频等数据也属于字符数据还有汉字、图形、声音、视频等数据也属于字符数据010001111010001101111010001111010001101111所有的数据信息必须转所有的数据信息必须转换成二进制数编码形式，换成二进制数编码形式，才能存入计算机中才能存入计算机中 2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换2.1.1计算机中的0和1运算规则简单（运算规则简单（速度快速度快）0+0=00+0=01+0=0+1=11+0=0+1=11+1=101+1=10求和求和00=000=010=01=010=01=011=111=1求积求积计算机中存储的状态更加计算机中存储的状态更加稳定可靠稳定可靠便于表示和进行便于表示和进行逻辑运算逻辑运算逢逢2 2进一进一 用了很好！用了很好！ 使用使用0 0、1 1 两个数字符号，物理上两个数字符号，物理上容易实现容易实现 2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换2.1.1计算机中的0和12.1.2各种数制表示二进位制有致命的弱点二进位制有致命的弱点书写特别冗长书写特别冗长为了解决这个问题，在计算机的理论和应用为了解决这个问题，在计算机的理论和应用中还使用两种辅助的进位制：中还使用两种辅助的进位制：八进位制八进位制和和十十六进位制六进位制十进制十进制 二进制二进制100000 11000011010100000100000 11000011010100000 6 6位位 1717位位 2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换数制：数制：数的表示规则数的表示规则基数：基数：数制所包含的符号的个数数制所。