2024-2025-1 20241416 《计算机基础与程序设计》第十一周学习总结

这个作业属于哪个课程	2024-2025-1-计算机基础与程序设计
这个作业要求在哪里	https://www.cnblogs.com/rocedu/p/9577842.html#WEEK11
这个作业的目标	计算机网络 网络拓扑 云计算 网络安全 Web HTML，CSS，Javascript XML
作业正文	https://www.cnblogs.com/rockytyh/p/18593730

教材学习内容总结

《计算机科学概论》
一、计算机网络
计算机网络是由多个计算机设备通过通信线路相互连接形成的系统，以实现资源共享和信息传递。它的组成包括硬件（如路由器、交换机、网卡等）和软件（如网络操作系统、通信协议等），TCP/IP是互联网的基础协议，定义了数据如何在网络中传输，其功能有提供数据传输、资源共享、分布式处理等服务。计算机网络还可按照覆盖范围分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网，从层次结构上有OSI七层模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）和TCP/IP四层模型（链路层、网络层、传输层、应用层），核心协议包括IP、TCP、UDP、ICMP、ARP、RARP、DNS等，还有如HTTP、FTP、SMTP、POP3、IMAP、DHCP等应用协议，数据在各层间存在封装和解封装过程。

二、网络拓扑
网络拓扑描述了网络中设备（节点）的物理或逻辑布局和连接方式。类型包括总线型、星型、环型、树型、网状型等。不同的拓扑结构影响网络的性能、可靠性和扩展性，例如星型拓扑中心节点连接所有节点，易于监控和管理；网状型节点之间有多条路径连接，可靠性高。

三、云计算
云计算是一种通过互联网提供计算资源（如服务器、存储、数据库、网络、软件等）的服务模式。类型包括公有云、私有云和混合云。具有弹性、可扩展性、成本效益、按需服务等优势，其服务模型有IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）。

四、网络安全
网络安全是指保护网络和数据不受未授权访问、破坏或泄露的实践。措施包括防火墙、入侵检测系统、加密技术、安全协议等，面临的威胁包括病毒、木马、蠕虫、拒绝服务攻击（DoS）等，在法规方面涉及数据保护法规，如GDPR（通用数据保护条例）。

五、Web
Web是建立在Internet上的一种网络服务，为浏览者在Internet上查找和浏览信息提供了图形化的、易于访问的直观界面，其中的文档及超级链接将Internet上的信息节点组织成一个互为关联的网状结构。

六、HTML
HTML即超文本标记语言，用于定义网页的结构和内容。HTML文本是由HTML命令组成的描述性文本，这些命令可以说明文字、图形、动画、声音、表格、链接等元素。

七、CSS
CSS是层叠样式表，用于设置网页的布局和样式，它不仅可以静态地修饰网页，还可以配合各种脚本语言动态地对网页各元素进行格式化，常与HTML一起使用来构建网页的外观表现。

八、Javascript
Javascript是一种脚本编程语言，是一种具有函数优先的轻量级，解释型或即时编译型的编程语言。它用于实现网页的交互性，虽然它是作为开发Web页面的脚本语言而出名，但也被用到了很多非浏览器环境中，基于原型编程、多范式的动态脚本语言，并且支持面向对象、命令式、声明式、函数式编程范式。

九、XML
XML是可扩展标记语言，是一种标记语言，用于存储和传输数据。常用于配置文件、数据交换和文档发布，具有自描述性，支持数据和标记的分离的特点。

《c语言程序设计》
一、字符串的表示
在C语言中，字符串实际上是一个以空字符'\0'结尾的字符数组。例如char str[] = "hello";，这个数组中包含了'h'、'e'、'l'、'l'、'o'和'\0'这几个字符。
当定义字符数组来存储字符串时，需要确保数组的长度足够容纳字符串内容包括最后的空字符。
二、常见字符串操作函数
（一）字符串复制
strcpy函数
函数原型：strcpy(chardestination, constcharsource);。
功能：将字符串source拷贝到字符串destination中。例如：
char str1[10] = "TsinghuaOK"; char str2[] = "Computer"; cout<<strcpy(str1, str2)<<endl;，运行结果是Computer，第二个字符串将覆盖掉第一个字符串的所有内容。注意在定义数组时，字符数组destination（这里是str1）的字符串长度必须大于或等于字符串source（这里是str2）的字符串长度。所有字符串处理函数都包含在头文件string.h中。
strncpy函数
函数原型：strncpy(chardestination, constcharsource, intnumchars);。
功能：将字符串source中前numchars个字符拷贝到字符串destination中。例如：
char str1[10] = "Tsinghua"; char str2[10] = "Computer"; cout<<strncpy(str1, str2, 3)<<endl;，运行结果是Comnghua。注意字符串source中前numchars个字符将覆盖掉字符串destination中前numchars个字符。
（二）字符串连接
strcat函数
函数原型：strcat(chartarget, constcharsource);。
功能：将字符串source接到字符串target的后面。例如：
char str1[] = "Tsinghua"; char str2[] = "Computer";，运行结果是TsinghuaComputer。进行字符串连接后，字符串target（这里是str1）的结尾符将自动被去掉，在连接后的字符串末尾保留一个结尾符。
strncat函数
函数原型：strncat(chartarget, constcharsource, intnumchars);。
功能：将字符串source的前numchars个字符接到字符串target的后面。例如：
cout<<strncat(str1, str2, 3)<<endl;，运行结果是TsinghuaCom。
（三）字符串长度获取
strlen函数
函数原型：strlen(constcharstring);。
功能：统计字符串string中字符的个数。例如：
charstr[100]; cout<<"请输入一个字符串:"; cout<<"The length of the string is : "<<strlen(str)<<"个"<<endl;。
（四）字符串比较
strcmp函数
函数原型：intstrcmp(constcharfirststring, constcharsecondstring);。
功能：比较两个字符串的大小。例如：
charbuf1[] = "aaa"; int ptr = strcmp(buf2, buf1); if (ptr>0) cout<<"Buffer 2 is greater than buffer 1"<<endl;等情况。根据比较结果返回不同的值，如果firststring小于secondstring，返回值小于0；如果相等，返回值为0；如果firststring大于secondstring，返回值大于0。
strncmp函数
函数原型：strncmp(constcharfirststring, constcharsecondstring, intn);。
功能：比较指定长度n的两个字符串。
（五）字符串查找
strchr函数：在字符串中查找指定字符。
strstr函数：查找字符串。
strpbrk函数：以目标字符串的所有字符作为集合，在当前字符串查找该集合的任一元素。
strcspn函数：以目标字符串的所有字符作为集合，在当前字符串查找属于该集合的任一元素的偏移。
三、字符串与数值类型的转换
strtod函数
函数原型：strtod(p, ppend)。
功能：从字符串p中转换double类型数值，并将后续的字符串指针存储到ppend指向的char*类型存储。
atoi函数：将字符串转换到int整型。
atof函数：将字符串转换到double符点数。
四、字符检查函数
isalpha函数：检查是否为字母字符。
isupper函数：检查是否为大写字母字符。
islower函数：检查是否为小写字母字符。
isdigit函数：检查是否为数字。
isspace函数：检查是否为空格类型字符。
iscntrl函数：检查是否为控制字符。
ispunct函数：检查是否为标点符号。
isprint函数：检查是否是可打印字符。

教材学习中的问题和解决过程
问题1：几种网络拓扑的区别。
答案1：1. 星型拓扑（Star Topology）
特点：
各个节点都通过独立的线缆连接到中央节点（通常是集线器或交换机）。
如果一个节点出现问题，不会影响整个网络的运行。
易于管理和维护，故障排除相对简单。
优点：
易于安装和配置。
中央节点便于集中管理。
添加或删除节点较为方便。
缺点：
中央节点一旦故障，整个网络会瘫痪。
需要较多的线缆，成本较高。
2. 总线型拓扑（Bus Topology）
特点：
所有节点通过一条公共总线连接。
数据沿着总线逐个节点广播传送。
优点：
结构简单，安装方便。
成本较低，适合小型网络。
缺点：
总线一旦故障，整个网络会瘫痪。
随着节点增加，网络性能会下降。
故障排除较为困难。
3. 环型拓扑（Ring Topology）
特点：
数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输。
每个节点通过令牌传递数据，确保数据传输的有序性。
优点：
数据传输有序，避免冲突。
易于安装和重新配置。
缺点：
环路一旦中断，整个网络会受影响。
故障排除较为复杂。
令牌传递机制可能导致延迟。
4. 树型拓扑（Tree Topology）
特点：
采用分级结构，节点通过层次关系连接。
类似于星型拓扑的组合，但具有多级结构。
优点：
易于扩展和管理。
故障隔离较为简单。
缺点：
结构复杂，管理难度增加。
上层节点故障会影响下层节点。
5. 网状拓扑（Mesh Topology）
特点：
每个节点与其他多个节点直接连接。
提供高冗余性和可靠性。
优点：
高度冗余，容错能力强。
数据可以通过多条路径传输，提高网络效率。
缺点：
结构复杂，成本较高。
配置和管理难度大。
6. 点对点拓扑（Point-to-Point Topology）
特点：
两个节点之间直接连接。
结构最为简单。
优点：
连接速度快，可靠性高。
无需网络操作系统。
缺点：
只适用于短距离连接。
无法集中备份文件和文件夹。
安全性较低。
7. 混合拓扑（Hybrid Topology）
特点：
结合了两种或多种拓扑结构的优点。
根据具体需求灵活设计。
优点：
灵活性高，可以根据需求调整。
综合了多种拓扑的优点。
缺点：
设计和管理复杂。
成本较高。
问题2：字符串的优势与不足在哪里？
答案2：优势
内存效率：字符串驻留机制可以节省内存。通过共享相同的字符串对象，减少了重复字符串在内存中的存储，从而提高了内存的使用效率。

性能提升：由于字符串驻留机制的存在，当需要相同值的字符串时，可以直接从字符串池中获取，避免了频繁创建和销毁字符串对象的过程，从而提高了程序的执行效率。

简化操作：字符串的不可变性简化了多线程环境下的操作，因为不可变对象本质上是线程安全的。

便于管理：字符串驻留机制通过统一管理字符串对象，使得字符串的生命周期管理更加高效和可控。

不足
拼接效率低：在需要拼接字符串的情况下，使用传统的“+”操作符会导致创建大量的新字符串对象，从而影响性能。建议使用join方法来进行字符串拼接，因为它可以一次性分配足够的内存空间，避免了多次分配和复制的过程。

内存占用问题：虽然字符串驻留机制可以节省内存，但如果字符串池中积累了大量的字符串对象，可能会导致内存占用过高，从而影响程序的整体性能。

复杂度增加：对于某些特定场景，字符串驻留机制可能会增加程序的复杂度，特别是在需要处理大量不同字符串的情况下。