计算机课程预习资料

第一部分：计算机科学#

  1. 计算机发展历史

    • 算盘（约公元前2500年）：最早的计算设备
    • 星盘、计算尺、时钟（公元前2500-公元1500年）：出现机械运动的机器
    • 步进计算机（1694年）：第一个可加减乘除的机器
    • 差分机（1823年）：可以做函数计算，但该计划最终失败
    • 分析机（19世纪中期）：基于差分机，是一个“通用计算机”
    • 哈佛Mark 1号：世界上最大的机电计算机之一
    • ENIAC（1946年）：世界上第一台数字式的电子多用途计算机
    • 空军AN/FSQ-7（1955年）：用于防空系统，真空管达到计算极限
    • IBM 608（1957年）：第一个消费者可购买的晶体管计算机

  2. 三种基本逻辑门

    • 与门（AND gate）：符号为一个圆圈，输入端有两条直线，输出端有一条直线。
    • 或门（OR gate）：符号为一个圆圈，输入端有两条曲线，输出端有一条直线。
    • 非门（NOT gate）：符号为一个三角形，输入端有一条直线，输出端有一条直线。这些符号用于表示逻辑门电路的布局和功能。

  3. 算术与逻辑运算

    • 与运算（&）：对两个操作数的每一位执行逻辑与操作，如果两个相应的位都为 1，则结果为 1，否则为 0。按位与操作，按二进制位进行"与"运算。运算规则：

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      		0&0=0;   
      		0&1=0;    
      		1&0=0;     
      		1&1=1;

    • 或运算（|）： 对两个操作数的每一位执行逻辑或操作，如果两个相应的位都为 0，则结果为 0，否则为 1。按位或运算符，按二进制位进行"或"运算。运算规则：

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      		0|0=0;   
      		0|1=1;   
      		1|0=1;    
      		1|1=1;

    • 异或运算（^）： 对两个操作数的每一位执行逻辑异或操作，如果两个相应的位值相同，则结果为 0，否则为 1。异或运算符，按二进制位进行"异或"运算。运算规则：

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      		0^0=0;   
      		0^1=1;   
      		1^0=1;  
      		1^1=0;

      对两个十进制数字进行异或运算时，需要先将数字转换成二进制，然后对每一位进行异或运算，最后将结果再转换回十进制。

  4. 字节 字节是计算机信息中用于描述存储容量和传输容量的一种计量单位，是计算机的基本存储单位。一个字节由8个相邻的二进制位组成，每个位由0或1组成，用大写字母B表示。

    名称 简写 换算
    比特 bit/b 1B=8bit
    千 KB 1KB=1024B
    兆 MB 1MB=1024KB
    吉 GB 1GB=1024MB
    太 TB 1TB=1024GB
    拍 PB 1PB=1024TB
    艾 EB 1EB=1024PB
    泽 ZB 1ZB=1024EB
    尧 YB 1YB=1024ZB

  5. 二进制与十进制转换 十进制转二进制采用除2取余法。将十进制数不断除以2，记录每次的余数，直到商为0。然后将所有余数从下往上排列，得到的就是对应的二进制数。

    例如，将十进制数25转换为二进制数的过程如下：

    除2运算 商 余数
    25/2 12 1
    12/2 6 0
    6/2 3 0
    3/2 1 1
    1/2 0 1

    从下往上排列余数，得到二进制数11001。

  6. 操作系统 操作系统是一种内置的程序，用来协作计算机的各种硬件，以与用户进行交互。常见的操作系统有Windows、macOS、Linux、华为鸿蒙系统。

  7. CPU 即中央处理单元，负责执行程序，通常由寄存器+控制单元+ALU+时钟组成，与RAM配合，执行计算机程序

第二部分：C语言程序设计#

  1. 算术运算符 下表显示了C语言支持的所有算术运算符。假设变量A的值为10，变量B的值为20，则：

    算数运算符 描述 实例
    + 把两个操作数相加 A + B 将得到 30
    - 从第一个操作数中减去第二个操作数 A - B 将得到 -10
    * 把两个操作数相乘 A * B 将得到 200
    / 分子除以分母 B / A 将得到 2
    % 取模运算符，整除后的余数 B % A 将得到 0
    ++ 自增运算符，整数值增加 1 A++ 将得到 11
    -- 自减运算符，整数值减少 1 A-- 将得到 9

  2. 逻辑运算符 下表显示了C语言支持的所有关系逻辑运算符。假设变量A的值为1，变量B的值为0，则：

    逻辑运算符 描述 实例
    && 称为逻辑与运算符。如果两个操作数都非零，则条件为真。 (A && B) 为假。
    || 称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个非零，则条件为真。 (A || B) 为真。
    ! 称为逻辑非运算符。用来逆转操作数的逻辑状态。如果条件为真则逻辑非运算符将使其为假。 !(A && B) 为真。

    注：0表示“假”，1表示“真”。

  3. 赋值运算符 下表列出了C语言中常用的赋值运算符。

    运算符 描述 实例
    = 简单的赋值运算符，把右边操作数的值赋给左边操作数 C = A + B 将把 A + B 的值赋给 C
    += 加且赋值运算符，把右边操作数加上左边操作数的结果赋值给左边操作数 C += A 相当于 C = C + A
    -= 减且赋值运算符，把左边操作数减去右边操作数的结果赋值给左边操作数 C -= A 相当于 C = C - A
    *= 乘且赋值运算符，把右边操作数乘以左边操作数的结果赋值给左边操作数 C *= A 相当于 C = C * A
    /= 除且赋值运算符，把左边操作数除以右边操作数的结果赋值给左边操作数 C /= A 相当于 C = C / A
    %= 求模且赋值运算符，求两个操作数的模赋值给左边操作数 C %= A 相当于 C = C % A

  4. 运算符优先级 运算符的优先级确定表达式中项的组合。这会影响到一个表达式如何计算。某些运算符比其他运算符有更高的优先级，例如，乘除运算符具有比加减运算符更高的优先级。例如 x = 7 + 3 * 2，在这里，x 被赋值为 13，而不是 20，因为运算符 * 具有比 + 更高的优先级，所以首先计算乘法 3*2，然后再加上 7。总而言之，在表达式中，较高优先级的运算符会优先被计算。

    下面表格中，较高的运算符在上，较低的运算符在下。

    类别 运算符
    一元 + - ! ~ ++ --
    乘除 * / %
    加减 + -
    关系 < <= > >=
    相等 == !=
    赋值 = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |=

  5. 数据类型 C语言数据类型大致可分为整型、浮点型、void类型。

    • 常用的整型：int，char，short，long
    • 常用的浮点型：float，double，long double

  6. 指针 指针就是内存地址，指针变量是用来存放内存地址的变量。指针变量声明的一般形式为：type *var_name;。例如，我需要声明一个名称为p的整型指针变量，可以写为：int *p;。

  7. break语句 break语句是一种循环控制语句，能够终止循环或 switch 语句，程序流将继续执行紧接着循环或 switch 的下一条语句。

  8. 函数与返回值

    • 以下是max()函数的源代码。max()函数可以比较两个数的大小，并给出最大的那一个。该函数有两个参数 num1 和 num2，会返回这两个数中较大的那个数：

      Copy Highlighter-hljs
      		/* 函数返回两个数中较大的那个数 */
      		int max(int num1, int num2) 
      		{
      		   /* 局部变量声明 */
      		   int result;
      		 
      		   if (num1 > num2) {
      		      result = num1;
      		   } else {
      		      result = num2;
      		   }
      		   return result; // 关键点
      		}

    • 下面的程序定义了一个函数用于计算两个整数的和，并在 main 函数中调用该函数并输出结果。

      Copy Highlighter-hljs
      		#include <stdio.h>
      		 
      		// 定义函数计算两个整数的和
      		int add(int a, int b) {
      		    return a+b;// 关键点
      		}
      		 
      		int main() {
      		    int num1 = 5, num2 = 10;
      		    int result = add(num1, num2); // 关键点
      		    printf("两数之和是: %d\n", result);
      		    return 0;
      		}

  9. 输出 输出时使用函数printf()。

第三部分：Python语言程序设计#

  1. 标识符名称命名规则

    • 第一个字符必须是字母表中字母或下划线
    • 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成
    • 不可以使用保留字。保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。包括：False, None, True, and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal, not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield

  2. 字典 字典是一种可变容器模型，可存储任意类型对象。字典的每个键值对用冒号分割，每个对之间用逗号分割，整个字典包括在花括号中 ,格式如下所示：d = {key1 : value1, key2 : value2, key3 : value3 }

  3. 列表 创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。例如：list4 = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']。

  4. 列表索引 序列中的每个值都有对应的位置值，称之为索引。索引从0开始数。第一项索引是 0，第二项索引是 1，第三项索引是2，以此类推。

  5. 集合 集合是一个无序的不重复元素序列。

  6. 赋值运算符 下表列出了Python中常用的赋值运算符。

    运算符 描述 实例
    = 简单的赋值运算符 c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
    += 加法赋值运算符 c += a 等效于 c = c + a
    -= 减法赋值运算符 c -= a 等效于 c = c - a
    *= 乘法赋值运算符 c *= a 等效于 c = c * a
    /= 除法赋值运算符 c /= a 等效于 c = c / a
    %= 取模赋值运算符 c %= a 等效于 c = c % a
    **= 幂赋值运算符 c **= a 等效于 c = c ** a
    //= 取整除赋值运算符 c //= a 等效于 c = c // a

  7. 函数 Python定义函数使用def关键字，一般格式如下：def 函数名（参数列表）:。

  8. for循环语句 for循环可以遍历任何可迭代对象，如一个列表或者一个字符串。for循环的一般格式如下：

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    		for <variable> in <sequence>:
    		    <statements>
    		else:
    		    <statements>

    整数范围值可以配合 range() 函数使用：

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    		#  输出 1 到 5 的所有数字：
    		for number in range(1, 6): # 注意看range函数的参数怎么写的
    		    print(number)

  9. range()函数 range()函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型， 所以打印的时候不会打印列表。range函数的参数范围左闭右开。例如，如果要生成从1到10的序列，则需要写range(1,11)。

  10. 注释 注释不会被程序执行，但是会使代码更易于阅读和理解。Python 中的注释有单行注释和多行注释。

    • 单行注释：Python 中单行注释以 # 开头
    • 多行注释：多行注释用三个单引号 ''' 或者三个双引号 """ 将注释括起来

  11. 模块导入 Python中有非常丰富的模块。如果要导入一个名为matplotlib的模块，需要在文件开头中写上：import matplotlib。如果要导入一个名为numpy的模块，需要在文件开头中写上：import numpy。以此类推。

posted @   BohengWebb  阅读(8)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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