大学计算机基于计算思维第6版罗容习题答案

第一章计算思维与计算机单项选择题1-5 BDABB6-10 BBDDA填空题1.1946、ENIAC2.4代、电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规划与超大规模集成电路3.硬件系统、软件系统4.运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备思考题1.什么是计算思维?计算思维有什么特征?与计算机是什么关系?答案：计算思维是一种思维方式，它强调通过抽象、逻辑、算法和模型等计算机科学中的思维工具来解决问题和处理复杂情况。计算思维不仅仅是为了解决计算机编程问题，而是一种普遍的思维方式，可以应用于各个领域和日常生活中。计算思维的特征包括：抽象：将问题简化成可处理的形式，抓住问题的核心要素，忽略不必要的细节。分解：将复杂问题分解成一系列较小、较简单的子问题，分而治之，逐步解决。模式识别：寻找问题中的共性和规律，形成模式，并将模式应用于类似的情况。算法设计：设计解决问题的具体步骤和方法，保证解决问题的正确性和高效性。自动化思维：将人类的思维过程抽象成计算机可执行的操作，形成自动化的解决方法。计算思维与计算机的关系是相辅相成的。计算机作为现代科技的代表，是计算思维的重要载体和工具。计算机能够执行人类设计的算法和模型，实现复杂的计算和处理任务。而计算思维则是指导和驱动计算机工作的核心思维方式。计算机无法脱离人类的计算思维来工作，而计算思维在计算机的发展中也不断得到应用和拓展。两者相互依存、相互促进，共同推动了信息时代的进步和发展。2.计算思维与物理学的思维方式、数学思维方式有什么区别，有什么联系?答案：区别：计算思维主要应用于计算机科学领域，强调抽象、算法和模型；物理学思维主要用于物理学研究，强调实验、观察和理论模型；数学思维则作为一种通用的思维方式，可以应用于各个学科领域。联系：计算思维在实际问题求解中，经常依赖于数学的工具和方法。例如，计算机图形学中的几何变换、物理引擎中的数学模型等都依赖于数学思维和数学工具。而物理学研究中，很多实验数据处理和模型验证等过程，也需要借助计算思维和计算机技术。3.什么是计算机，计算机的基本特点是什么?答案：计算机(computer)俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。基本特点：1、运算速度快2、计算精度高3、存储容量大4、具有逻辑判断能力5、可靠性高6、能自动运行并支持人机交互。4.计算机的存储程序工作原理是如何运行的?答案：（1）程序加载：首先，计算机需要将存储在外部存储设备（如硬盘）上的程序加载到内存中。这通常是由操作系统负责完成的。（2）指令解码：一旦程序加载到内存中，计算机的中央处理器（CPU）会逐条读取内存中的指令。每条指令由一串二进制数表示，CPU需要解码这些指令，以便理解并执行它们。（3）指令执行：在解码后，CPU根据指令的操作码执行相应的操作。这可能涉及到从内存中读取数据、进行算术运算、控制程序跳转等操作。（4）顺序执行：CPU按照程序存储的顺序依次执行指令。每条指令的执行可能会产生数据，这些数据会存储在寄存器或者内存中，供后续指令使用。（5）条件分支和循环：在执行过程中，程序可能包含条件分支和循环结构，这会影响指令的执行顺序。根据条件的不同，CPU会根据程序的逻辑进行跳转和重复执行。（6）结束程序：一旦程序执行完毕，计算机会停止执行指令并结束程序。第二章计算机中的信息表示单项选择题1-5 DCBDB6-10 DBDAB11-15 BADBC填空题1.27575、2D7、70052.10101001.1、251.4、A9.83.001110111111、757、9594.11000011、10111100、101111015.TH6.矢量图、位图思考题1.什么是信息?什么是数据?数据和信息有什么不同?答案：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。所谓数据,是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。信息与数据的区别与联系:在一般用语中,信息与数据并没有严格的区分。但是,从信息科学的角度来看,它们是不等同的。数据是信息的具体表现形式,是信息的载体,而信息是对数据进行加工得到的结果,它可以影响到人们的行为、决策,或对客观事物的认知。2.什么是信息技术?信息技术的社会作用是什么?答案：信息技术（InformationTechnology，简称IT）是指应用计算机和通信设备以及相关的软件和硬件设施，对信息进行获取、存储、处理、传输和应用的一系列技术和方法。信息技术包括计算机科学、通信技术、数据库技术、网络技术等多个方面，是现代社会中不可或缺的重要工具和手段。信息技术的社会作用：（1）提高生产效率：信息技术的应用使得生产和管理过程更加高效，提高了生产效率和管理水平。自动化生产、数字化管理等都得益于信息技术的发展。（2）加速信息传播：信息技术使得信息的传播更加迅速和广泛。互联网、社交媒体等工具使得信息可以即时传播到全球各地，加快了信息的传递速度。（3）促进知识共享：信息技术为知识的获取和传播提供了平台。网络上的开放资源、在线教育等使得知识可以被更多人共享和学习。（4）改善生活品质：智能手机、智能家居等信息技术产品和服务使得生活更加便捷和智能化，提升了人们的生活品质。（5）推动创新发展：信息技术的不断创新和应用推动了科技和产业的发展。新的技术和业务模式不断涌现，推动了经济的创新发展。（6）加强社会连接：信息技术为人们提供了更多交流和连接的机会，促进了社会的融合和交流。（7）提升治理能力：信息技术的应用加强了政府和组织的管理和监控能力，促进了治理体系的现代化和智能化。3.请简述信息社会的特点及信息技术对当今社会的影响。答案：信息社会的特点：（1）信息爆炸：信息社会的最显著特点就是信息的爆炸性增长。大量的信息不断产生和传播，人们面临着海量的信息，需要具备获取、筛选和应用信息的能力。（2）网络化：信息社会中网络的作用日益重要，互联网的普及使得人们可以实现即时沟通和信息共享。网络的快速发展催生了新的产业模式和商业形态。（3）数字化：信息社会中的信息几乎都以数字形式存在，数据成为重要的生产要素和经济资源。数字化带来了信息的高效存储、传输和处理。（4）知识经济：信息社会的经济发展趋向于以知识为核心，知识的创造、应用和传播成为促进经济增长和竞争力的关键。（5）快速变化：信息技术的快速发展使得信息社会呈现快速变化的态势，新技术、新产品不断涌现，对社会产生深刻影响。信息技术对当今社会的影响：（1）经济领域：信息技术推动了数字经济和知识经济的发展，促进了产业结构的升级和转型。电子商务、金融科技等新业态催生了新的商业模式和消费方式。（2）社交交流：社交媒体和即时通讯工具使人们可以方便快捷地进行社交交流，打破了地域限制，拉近了人与人之间的距离。（3）教育和学习：信息技术改变了传统的教育模式，提供了丰富多样的学习资源和学习方式，推动了教育的创新和普及。（4）媒体与信息传播：互联网和移动互联网使信息传播更加自由、开放，人们可以获取全球范围内的新闻和信息，媒体格局发生了巨大变化。（5）生活方式：信息技术改变了人们的生活方式，智能手机、智能家居等产品使得生活更加智能便捷，人们的生活体验得到提升。（6）创新与创业：信息技术为创新和创业提供了更多的机会和平台，推动了科技创新和创业创新的蓬勃发展。4.信息处理技术具体包括哪些内容?答案：信息处理技术具体包括信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术。5.什么是信息能力?什么是信息素养?请简述在当今社会中，具备信息素养的重要性。答案：信息能力是指个体或组织获取、处理、管理和利用信息的能力。它包括对信息的搜索、评估、筛选和组织的能力，以及对信息进行分析、推理和应用的能力。拥有良好的信息能力意味着能够在海量的信息中找到需要的信息，并有效地利用这些信息来解决问题、做出决策或实现目标。信息素养是指个体具备理解、应用和评估信息的能力。它涵盖了信息获取、信息评估、信息组织、信息创造和信息交流等方面的能力。拥有信息素养意味着个体能够从多种信息来源中获取准确、有用的信息，并能够理解和评估这些信息的可靠性和适用性。具备信息素养的重要性：（1）提高学习和工作效率：拥有信息素养的个体能够快速准确地获取所需信息，并能够有效地利用信息解决问题和完成任务，从而提高学习和工作效率。（2）掌握知识和技能：信息素养使个体能够掌握知识和技能的获取途径和方法，不仅能学习知识，还能不断更新知识，保持学习的活力。（3）提升决策能力：信息素养使个体能够从多个角度、多个来源获取信息，并能够理性评估和分析信息的可靠性和可信度，从而做出更明智的决策。（4）增强沟通交流能力：信息素养使个体能够有效地获取、整理和表达信息，提升沟通交流的能力，促进人际关系的良好发展。（5）培养创新意识：信息素养使个体能够在大量信息中发现问题和需求，并能够创造性地提出解决方案和创新点子。6.计算机内部的信息为什么要采用二进制编码表示?答案：（1）可行性:2113只有0和1两个状态,需要表示0、1两种状态的5261电子器件很多,如开关的4102接通和断开,晶体1653管的导通和截止、磁元件的正负剩磁、电位电平的低与高等都可表示0、1两个数码。使用二进制,电子器件具有实现的可行性。（2）简易性:二进制数的运算法则少,运算简单,使计算机运算器的硬件结构大大简化(十进制的乘法九九口诀表55条公式,而二进制乘法只有4条规则)。（3）逻辑性:由于二进制0和1正好和逻辑代数的假(false)和真(true)相对应,有逻辑代数的理论基础,用二进制表示二值逻辑很自然。7.ASCI码由几位二进制数组成?能表示什么信息?答案：ASCII码由7位二进制数组成。最初的ASCII码标准使用7位二进制数，共有128个不同的编码（从0到127）。后来发展为8位ASCII码，称为扩展ASCII码，共有256个不同的编码（从0到255）。ASCII码可以表示基本的字符和控制字符。其中，0-31为控制字符，用于控制设备和通信，如换行、回车、退格等。32-126是可显示的字符，包括大写字母、小写字母、数字、标点符号和一些特殊字符，如空格、问号、感叹号等。127是删除字符（DEL）。8.汉字信息在计算机中如何表示?答案：汉字在计算机中用二个字节的内码表示。第三章微型计算机的系统组成单项选择题1-5 ACBBA6-10 CDBAC11-15 DDCCB16-21 ACCADA填空题1.CPU内部工作时钟频率2.算数逻辑部件、控制逻辑部件、寄存器组、内部总线3.微处理器、内存储器、总线、输入/输出接口4.数据总线、地址总线、控制总线5.操作系统6.UniversalSerialBus7.系统软件、应用软件思考题1.简述微型计算机系统的三个层次及其联系。答案：微型计算机系统通常包括三个层次：硬件层、操作系统层和应用层。硬件层：硬件层是微型计算机系统的最底层，包括计算机的实际物理硬件，如中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等。硬件层负责执行计算机指令、处理数据和提供输入输出设备的接口。它是计算机系统的基础，直接执行计算机程序和应用。操作系统层：操作系统是位于硬件层和应用层之间的中间层。它是控制计算机硬件和协调应用程序之间的软件系统。操作系统提供了一系列的服务和接口，使得应用程序可以方便地使用硬件资源和执行任务。它管理内存、处理器、文件系统、输入输出等重要的系统资源，同时提供了进程管理、文件管理、网络通信等功能。应用层：应用层是微型计算机系统的最高层，它包括各种用户应用程序，如文字处理、电子表格、图形设计、网页浏览器、游戏等。用户通过应用程序与计算机进行交互，并利用计算机系统来完成各种任务和工作。这三个层次之间有着密切的联系和依赖关系。应用层需要操作系统层提供的各种服务和资源来完成任务。操作系统层依赖硬件层提供的物理设备和执行环境来运行和管理应用程序。硬件层提供了计算和数据处理的实际能力，支持操作系统层和应用层的功能。三个层次相互协作，共同构成了完整的微型计算机系统，使得计算机可以高效、稳定地运行各种应用程序。2.微处理器的主要性能指标有哪些?答案：字长、主频、功能规模和晶体管数。3.简述微型计算机存储器的分类及各自的特点。答案：微型计算机存储器分为RAM和ROM两大类。RAM即随机存储器，CPU在运行过程中能随时进行数据的读出和写入，RAM中存放的信息在关闭电源时会全部丢失。ROM即只读存储器，只能读出而不能随意写入信息4常见的微型计算机外部设备有哪些?答案：外部存储设备有软盘、硬盘和U盘。5.什么是操作系统?它的基本特性和功能有哪些?答案：操作系统是一个软件系统,它控制和管理计算机系统的各种硬件和软件资源，并提供用户与计算机系统之间的接口。它的基本功能是为用户提供人机接口和管理计算机资源。操作系统的基本特征如下:1.并发2.共享3.异步4.虚拟。第四章计算机中的问题求解单项选择题1-5 ABCDD6-10 DCDBB11-15 CAACB16-21 CDBDCB填空题1.输入、输出、确定性、有限性、可行性2.23.枚举法4.②思考题1.设有三个整数a、b、c，问如何找出它们三者中的中间一个值?试设计其算法。答案：比较a和b，如果a大于b，则交换a和b的值，确保a小于等于b。比较b和c，如果b大于c，则交换b和c的值，确保b小于等于c。现在，a、b、c已按照升序排列，中间值即为b。2.现有面值为1元2元和5元的票(假设每种票的数量都足够多)，从这些票中取30张使其总面值为100元，问有多少种取法?输出每种取法中各种面额钞票的张数，试设计其算法。答案：设置三个变量a、b、c分别表示1元、2元和5元票的张数，初始值都为0。从1元票开始递归尝试每一种可能的组合情况：a.从0张到30张遍历1元票的张数，假设当前1元票的张数为a。b.在每一种1元票的张数情况下，再从0张到30张遍历2元票的张数，假设当前2元票的张数为b。c.计算5元票的张数c=30-a-b。d.如果当前组合满足总面值为100元（a+2*b+5*c=100），则记录当前组合方式。递归终止条件：当三种票的张数都大于30时，递归结束。每次递归时，从当前1元票的张数和2元票的张数出发，通过计算得到5元票的张数，从而找到一种可能的组合方式。递归算法可以找出所有满足条件的组合方式，而不会遗漏。3.晨晨有一个E-mail邮箱的密码是一个5位数。但因为有一段比较长的日子没有打开这个邮箱了，晨晨把密码忘了。不过晨晨自己是8月1日出生，而他妈妈的生日是9月1日。他特别喜欢把同时是81和91的倍数用作密码。晨还记得这个密码中间一位(百位数)是1。请设计一个算法帮他找回这个密码。答案：初始化一个空列表，用于存储符合条件的密码。从10000开始，逐个遍历所有的5位数。对于每个遍历到的数，判断它是否同时是81和91的倍数：a.检查该数能否被81整除，即是否为81的倍数。b.检查该数能否被91整除，即是否为91的倍数。如果该数同时是81和91的倍数，并且百位数为1，则将该数添加到密码列表中。继续遍历直到找到所有满足条件的密码。输出密码列表中的所有密码，即为晨晨可能的密码。第五章计算机中的数据结构单项选择题1-5 CCDCD6-10 BDBBD11-15 DACCB16-20 ACCDB填空题1.存储结构 2.集合、线性结构、树型结构、图状结构 3.相邻 4.表的一端进行插入和删除运算 5.读栈顶元素 6.2k-1、2k-1 7.5 8.6 9.中序 10.(12,18,40,7,23,60,85)、(7,18,60,40,12,23,85)思考题1.解释术语:数据、数据结构、数据的逻辑结构、数据的物理结构、算法、时间复杂度、空间复杂度、头指针、栈、队列、树、二叉树、完全二叉树、满二叉树。答案：数据：数据是指描述事物的符号记录，是对客观事物的数字、文字或符号表示。在计算机中，数据是存储在内存或硬盘等存储介质中的信息，是计算机进行运算和处理的基本单位。数据结构：数据结构是指数据之间的组织关系和存储方式。它描述了数据元素之间的逻辑关系和操作方法，包括线性结构（如数组、链表）、非线性结构（如树、图）等。数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据之间的逻辑关系，不涉及具体的存储方式。例如，线性表的逻辑结构可以是顺序结构或链式结构，表示数据元素之间的顺序关系。数据的物理结构：数据的物理结构是指数据在内存或磁盘等存储介质上的存储方式。例如，线性表的物理结构可以是数组或链表，表示数据元素在内存中的存储方式。算法：算法是解决问题的一系列步骤和操作。它是对问题求解的精确描述，包括输入、输出和处理过程。算法是计算机程序的核心，决定了程序的运行效率和准确性。时间复杂度：时间复杂度是衡量算法运行时间随问题规模增长的速度。它表示算法执行所需的时间与问题规模的关系，通常用大O记号表示。空间复杂度：空间复杂度是衡量算法所需内存空间随问题规模增长的速度。它表示算法执行所需的内存空间与问题规模的关系，通常用大O记号表示。头指针：头指针是链表中第一个节点的地址。它用于标识链表的起始位置，通过头指针可以访问链表中的其他节点。栈：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只允许在栈顶进行插入和删除操作。栈常用于实现函数的调用和返回，以及处理递归等问题。队列：队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，允许在队尾插入元素，在队头删除元素。队列常用于实现任务调度、消息传递等场景。树：树是一种非线性数据结构，由节点和节点之间的关系构成。每个节点可以有零个或多个子节点，一个节点称为另一个节点的父节点。二叉树：二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。完全二叉树：完全二叉树是一种特殊的二叉树，除了最后一层外，其他层的节点都是满的，且最后一层的节点都集中在左边。满二叉树：满二叉树是一种特殊的二叉树，每个节点都有两个子节点，除了叶子节点外没有其他节点。2.简述二叉树的基本性质。答案：①二叉树第i（i≥1）层上至多有2i−1个结点；②深度为k（k≥1）的二叉树至多有2k−1个结点；③对任何一二叉树，如果其端结点数为n0，度为2的结点数为n2第五章计算机中的数据结构单项选择题1-5 CCDCD6-10 BDBBD11-15 DACCB16-20 ACCDB填空题1.存储结构 2.集合、线性结构、树型结构、图状结构 3.相邻 4.表的一端进行插入和删除运算 5.读栈顶元素 6.2k-1、2k-1 7.5 8.6 9.中序 10.(12,18,40,7,23,60,85)、(7,18,60,40,12,23,85)思考题1.解释术语:数据、数据结构、数据的逻辑结构、数据的物理结构、算法、时间复杂度、空间复杂度、头指针、栈、队列、树、二叉树、完全二叉树、满二叉树。答案：数据：数据是指描述事物的符号记录，是对客观事物的数字、文字或符号表示。在计算机中，数据是存储在内存或硬盘等存储介质中的信息，是计算机进行运算和处理的基本单位。数据结构：数据结构是指数据之间的组织关系和存储方式。它描述了数据元素之间的逻辑关系和操作方法，包括线性结构（如数组、链表）、非线性结构（如树、图）等。数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据之间的逻辑关系，不涉及具体的存储方式。例如，线性表的逻辑结构可以是顺序结构或链式结构，表示数据元素之间的顺序关系。数据的物理结构：数据的物理结构是指数据在内存或磁盘等存储介质上的存储方式。例如，线性表的物理结构可以是数组或链表，表示数据元素在内存中的存储方式。算法：算法是解决问题的一系列步骤和操作。它是对问题求解的精确描述，包括输入、输出和处理过程。算法是计算机程序的核心，决定了程序的运行效率和准确性。时间复杂度：时间复杂度是衡量算法运行时间随问题规模增长的速度。它表示算法执行所需的时间与问题规模的关系，通常用大O记号表示。空间复杂度：空间复杂度是衡量算法所需内存空间随问题规模增长的速度。它表示算法执行所需的内存空间与问题规模的关系，通常用大O记号表示。头指针：头指针是链表中第一个节点的地址。它用于标识链表的起始位置，通过头指针可以访问链表中的其他节点。栈：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只允许在栈顶进行插入和删除操作。栈常用于实现函数的调用和返回，以及处理递归等问题。队列：队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，允许在队尾插入元素，在队头删除元素。队列常用于实现任务调度、消息传递等场景。树：树是一种非线性数据结构，由节点和节点之间的关系构成。每个节点可以有零个或多个子节点，一个节点称为另一个节点的父节点。二叉树：二叉树是一种特殊的树结构，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。完全二叉树：完全二叉树是一种特殊的二叉树，除了最后一层外，其他层的节点都是满的，且最后一层的节点都集中在左边。满二叉树：满二叉树是一种特殊的二叉树，每个节点都有两个子节点，除了叶子节点外没有其他节点。2.简述二叉树的基本性质。答案：①二叉树第i（i≥1）层上至多有2i−1个结点；②深度为k（k≥1）的二叉树至多有2k−1个结点；③对任何一二叉树，如果其端结点数为n0，度为2的结点数为n2第六章计算机中的数据管理单项选择题1-5 ABCCB6-10 CAADB11-14 BACD填空题1.实体完整性、参照完整性 2.数据库 3.检索 4.实体完整性 5.概念设计阶段、物理设计阶段 6.一对多思考题1.什么是数据库?数据库系统由哪几部分组成?答案:数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，可为各种用户共享。数据库系统是由硬件系统、数据库管理系统、数据库、数据库应用程序、数据库系统相关人员等构成的人——机系统。2.试述数据库的设计步骤。答案：数据库设计步骤如下：需求分析：首先，明确数据库的需求和目标。与相关的利益相关者（如用户、管理者、开发团队）进行沟通，了解他们的需求，明确数据库要存储的数据和数据的用途。数据建模：在需求分析的基础上，进行数据建模。使用概念工具（如实体关系图）来表示不同数据实体之间的关系，确定实体、属性、关系等，并规划数据的层次结构。设计表结构：根据数据建模的结果，设计数据库中的表结构。每个表格代表一个实体，表格的字段代表实体的属性。选择合适的数据类型、主键、外键等来确保数据的完整性和一致性。规范化：进行数据库规范化是一个重要的步骤。规范化是一种优化技术，它有助于减少数据冗余和提高数据的完整性。通过将数据分解为更小的表格，以消除重复的数据，降低数据冗余。确定关系：确定表格之间的关系，包括一对一关系、一对多关系、多对多关系等。使用外键来建立表格之间的关联，确保数据的一致性。确定查询需求：根据用户的查询需求，设计数据库的查询语句。这些查询语句将被用于从数据库中获取数据，并向用户提供所需的信息。安全性和权限设置：考虑数据库的安全性，为数据库设置合适的权限和访问控制，确保只有授权的用户才能访问和修改数据库中的数据。物理设计：最后，进行数据库的物理设计，确定数据库的存储结构和索引。这涉及到数据库的存储位置、备份和恢复策略等。3.分别举出实体之间一对一、一对多、多对多的例子。答案：（1）部门和经理之间是一对一的关系，一个部门只能有一个经理，一个经理只能在一个部门任职;（2）部门和员工之间是一对多的关系，一个部门可以有多名员工，一名员工只能在一个部门任职;（3）员工和项目是多对多的关系，一名员工可以做多个项目，一个项目可以有多个员工来做。第七章计算机网络初步单项选择题1-5 CABAC6-10 ADABD11-15 BCAAB填空题1.资源子网 2.语法、语义、时序 3.7 4.应用层、传输层、网际层、网络接口层 5.唯一的 6.0~255 7.DNS 8.ISO、开放系统互连模型 9.统一资源定位符 10.主页思考题1.什么是计算机网络?它主要涉及哪些方面的技术?举例说明计算机网络有什么用处。答案：计算机网络是指将多台计算机和其他设备通过通信链路连接在一起，形成一个相互之间可以交换数据和信息的系统。这些计算机和设备可以是位于同一地理区域（如局域网）或遍布全球（如互联网）的，它们通过网络互联，实现数据的传输和共享资源。计算机网络涉及的主要技术包括：网络拓扑：指网络中设备和连接的布局结构，如星型、总线型、环型、树型等。网络协议：定义计算机之间通信的规则和标准，如TCP/IP协议。网络传输介质：用于在设备之间传输数据的物理媒介，如光纤、电缆、无线信道等。网络安全：保护网络免受未经授权访问和攻击的技术和措施。网络管理：管理和监控网络设备和资源，确保网络的稳定和高效运行。网络互联：将不同局域网或广域网连接起来，形成一个全球性的互联网。计算机网络的用处：资源共享：允许多台计算机共享打印机、存储设备、数据库等资源，提高资源利用率。文件传输：允许用户在不同计算机之间传输文件和数据，方便信息交换。通信和协作：通过电子邮件、即时通讯等应用，实现远程通信和协作，方便远程工作。互联网访问：通过互联网连接到全球网络，获取丰富的信息资源和服务。远程访问：远程访问公司网络、家庭网络或云计算资源，实现远程控制和管理。信息发布：用于创建网站、博客、社交媒体等，发布信息和内容，与他人分享。2.A、B、C3类P地址的地址范围是什么?答案：A类地址：以0开头，最高位为0，范围是到55。其中，和127.x.x.x有特殊用途，不能用于主机标识。B类地址：以10开头，最高两位为10，范围是到55。C类地址：以110开头，最高三位为110，范围是到55。3.子网码的作用是什么?答案：（1）确定网络地址：子网掩码的作用是将IP地址中网络部分和主机部分进行分隔，通过与IP地址进行按位与运算，可以得到该IP地址所属的网络地址。网络地址唯一标识一个网络，所有属于该网络的主机都具有相同的网络地址。（2）划分子网：使用子网掩码可以将一个大的IP地址空间划分为多个较小的子网，每个子网可以容纳一定数量的主机。这样可以有效地管理IP地址资源，并将不同的主机划分到不同的子网中。（3）支持VLSM：子网掩码的存在使得实现可变长度子网掩码（VLSM）成为可能。VLSM允许在同一个网络中使用不同大小的子网掩码，从而更加灵活地分配IP地址。（4）确定广播地址：子网掩码还用于确定一个网络的广播地址。广播地址用于将数据包发送到一个网络中的所有主机。4.什么是计算机网络协议?其作用是什么?答案：计算机网络协议是指计算机网络中用于规定数据传输和通信过程的一系列规则和约定。它是实现计算机之间通信和数据交换的基础，确保网络中的各种设备和系统能够正确地交换信息。计算机网络协议的作用包括：确定通信规则：协议定义了计算机网络中数据传输和通信的规则，包括数据包的格式、传输方式、传输顺序、错误处理等。确保数据可靠传输：协议可以确保数据在传输过程中不丢失、不损坏，并且按照正确的顺序到达目标设备。提供数据交换标准：计算机网络涉及多种设备和系统，协议提供了数据交换的标准化方式，使得不同设备之间能够相互理解和通信。支持网络互联：计算机网络协议支持不同网络之间的互联，使得全球范围内的设备可以相互通信。管理网络资源：协议可以帮助管理网络中的资源，包括地址分配、数据传输流量控制、安全性等方面。支持应用和服务：协议为各种网络应用和服务提供了基础，如电子邮件、网页浏览、文件传输等。5.什么是FTP协议?答案：FTP（FileTransferProtocol）是一种用于文件传输的协议。它是Internet上广泛使用的标准协议之一，用于在计算机之间传输文件和数据。FTP允许用户通过网络连接到远程计算机，并在计算机之间进行文件的上传、下载和共享。6.Pv6与Iv4相比有什么优势?答案：IPv6与IPv4相比有以下优势：更大的地址空间：IPv4使用32位地址，共有约42亿个可用地址，而IPv6使用128位地址，共有约340亿亿亿亿个可用地址，解决了IPv4地址枯竭的问题。更好的安全性：IPv6在设计时考虑了更强的安全性，包括内置的IPSec支持，提供对数据的加密、认证和完整性保护。更高的性能：IPv6在头部格式上进行了优化，减少了路由器在处理数据包时的开销，从而提高了传输效率。更好的多播和组播支持：IPv6提供了更好的多播和组播功能，可以有效地在网络上分发数据流。简化的地址配置：IPv6引入了无状态地址自动配置，使得主机可以自动获得全球唯一的IPv6地址，简化了地址配置和管理。移动性支持：IPv6对移动性提供了原生支持，允许设备在不同的网络中漫游，并保持连接。网络层与链路层解耦：IPv6将网络层与链路层解耦，使得可以在链路层上使用不同的技术，提高了网络的灵活性和可扩展性。促进新技术的发展：IPv6为引入新的网络技术和应用提供了支持，如物联网（IoT）、智能家居等。7.TCP/IP参考模型分为几层?答案：TCP/IP参考模型分为4层：应用层、传输层、网际层、网络接口层。第八章信息安全单选选择题1-5 BBCDA填空题1.明文2.防火墙3.民生权力思考题1.数据加密主要有哪些方式?各有什么优缺点?答案：（1）对称加密（SymmetricEncryption）：优点：加密解密速度较快，适合对大量数据进行加密；实现简单。缺点：密钥管理困难，需要确保密钥安全传输；密钥的数量随着参与者的增加呈指数增长，不适合多方参与的场景。（2）非对称加密（AsymmetricEncryption）：优点：相对于对称加密，更安全，因为加密和解密使用不同的密钥，私钥保密性较好。缺点：加密解密速度较慢，适合对少量数据进行加密；密钥长度较长，加密解密计算复杂。（3）混合加密（HybridEncryption）：优点：结合了对称加密和非对称加密的优势，同时保证安全性和效率。缺点：实现较复杂，需要管理多组密钥。（4）单向散列函数（One-wayHashFunction）：优点：单向不可逆，对同一数据散列结果相同，适合用于验证数据完整性。缺点：不可逆性导致无法还原原始数据，只能用于验证数据的完整性，不能用于数据加密和解密。（5）消息认证码（MessageAuthenticationCode，MAC）：优点：通过对数据和密钥的散列运算，生成固定长度的认证码，用于验证数据完整性和认证数据来源。缺点：对于同一数据和密钥，生成的认证码相同，无法提供数据加密的功能。2.防火墙的主要功能是什么?答案：防火墙的主要功能包括：（1）访问控制：防火墙通过配置规则，控制哪些数据包可以进入网络，哪些数据包可以离开网络。它可以根据源IP地址、目标IP地址、端口号等信息对数据流量进行过滤和控制，阻止未经授权的访问。（2）状态检测：防火墙可以跟踪网络连接的状态，对于建立的连接会建立状态表，仅允许与已建立连接相关的数据包通过，防止恶意连接和攻击。（3）网络地址转换（NAT）：防火墙可以使用网络地址转换技术，将内部网络的私有IP地址转换为公共IP地址，提供一定程度的隐私保护，同时减少了公共IP地址的需求。（4）VPN支持：防火墙可以支持虚拟专用网络（VPN），提供安全的远程访问和通信方式，保障数据在公共网络上的安全传输。（5）报文过滤：防火墙对进出网络的数据包进行检查和分析，根据预先设定的规则，过滤掉潜在的威胁，如恶意软件、病毒、恶意链接等。（6）安全日志记录：防火墙可以记录所有的网络连接和数据包处理情况，生成安全日志，用于监控和分析网络活动，发现潜在的安全问题。3.计算机犯罪的主要特点是什么?答案：主要特点包括：（1）隐蔽性：计算机犯罪通常通过网络进行，攻击者可以在虚拟空间中隐藏身份，难以追踪和抓捕，使得犯罪行为更隐蔽。（2）跨国性：互联网的全球性使得计算机犯罪跨越国界，攻击者可以在不同国家之间操作，增加了打击和调查的难度。（3）匿名性：攻击者可以使用虚假身份或技术手段掩盖真实身份，难以确定犯罪者的真实身份，使得追查和起诉变得困难。（4）高效性：计算机犯罪可以快速、大规模地攻击目标，例如利用病毒、蠕虫等恶意软件，迅速传播和影响大量计算机。（5）无时差性：互联网的全天候运行特性使得计算机犯罪没有时间限制，攻击者可以在任何时间发动攻击。（6）潜在危害：计算机犯罪不仅损害个人隐私和财产，还可能影响企业、政府和国家的安全，威胁社会稳定。（7）创新性：计算机犯罪者不断创新攻击手段，利用新的漏洞和技术进行攻击，对网络安全形成持续威胁。（8）跨界性：计算机犯罪可以涉及多个领域，如网络攻击、电子诈骗、网络盗窃、侵犯知识产权等，具有广泛的犯罪形式。4.什么是计算机病毒?计算机病毒的主要特征是什么?如何有效地预防计算机病毒?答案：计算机病毒是指一类恶意软件，它是一种能够在计算机系统中自我复制和传播的程序。类似于生物病毒，计算机病毒会通过感染其他文件或程序来传播自己，从而影响计算机的正常运行和数据完整性。计算机病毒的主要特征包括：自我复制：计算机病毒具有自我复制的能力，可以将自己插入到其他文件、程序或存储介质中，并在被感染的文件执行时激活病毒。传播能力：计算机病毒通过感染其他计算机文件或网络连接传播自己，可以通过电子邮件、网络下载、共享文件等途径传播。潜伏期：计算机病毒在感染计算机后可能处于潜伏状态，不立即表现出病毒特性，以避免被发现。破坏性：某些计算机病毒会对计算机系统和数据产生破坏性影响，例如删除文件、损坏硬盘等。隐蔽性：计算机病毒通常会隐藏在合法的程序中，使其难以被用户察觉。为有效预防计算机病毒，可以采取以下措施：安装杀毒软件：及时安装和更新杀毒软件，可以帮助检测和清除计算机病毒。更新操作系统和应用程序：定期更新操作系统和应用程序，可以修补已知漏洞，降低病毒攻击的风险。谨慎打开附件和链接：避免打开来自未知或不信任来源的电子邮件附件和链接，以防止感染病毒。禁用自动运行功能：禁用自动运行功能，防止可移动存储设备上的病毒自动执行。备份数据：定期备份重要数据，以便在发生病毒感染时可以恢复数据。使用防火墙：配置和使用防火墙可以帮助阻止未经授权的访问和网络连接。提高安全意识：加强对计算机安全的教育和培训，提高用户的安全意识，避免不必要的风险。5.简述知识产权的特征。答案：（1）非物质性：知识产权是无形的，不同于物质财产，它是对创意、知识和创新的保护，如发明、文学作品、商标标识等。（2）独占性：知识产权授予其拥有者在一定时间和范围内对特定创意或发明的独占权利，其他人未经授权不能使用或复制。（3）可转让性：知识产权是可以转让、出售或许可他人使用的，知识产权所有者可以通过许可使用权来获取利益。（4）地域性：知识产权的保护通常是根据特定的国家或地区的法律，不同国家对知识产权的保护程度和范围可能不同。（5）时限性：知识产权的保护通常有一定的时限，例如专利的保护期限一般为20年，著作权的保护期限根据不同国家的法律而异。（6）创新促进：知识产权保护鼓励创新和创意，因为知识产权保护可以为创新者提供回报和保护，从而鼓励他们进行更多的创新活动。（7）公共利益：知识产权的保护是为了平衡私人利益和公共利益。一方面，它保护创新者的权益，激励创新；另一方面，它也鼓励知识的传播和共享，促进社会进步。第九章计算机的应用领域1.解释下列缩写名词术语:CAD、CAM、CAI、CIMS、EDI、GIS、GPS、OA、ETCS答案：CAD：计算机辅助设计（Computer-AidedDesign）CAD是指通过计算机技术辅助进行产品设计、绘图和模拟的过程。它允许工程师和设计师使用计算机软件来创建和修改图形化的模型，从而在虚拟环境中进行产品设计和优化。CAM：计算机辅助制造（Computer-Aided