CSP-J初赛知识点

就要初赛了，知识点还没怎么看，今天花一个小时来整理一下，希望大家在初赛中有个好成绩

## 计算机常识

IT : Information Technology 信息技术

代别         年代           逻辑（电子）原件

第一代          1946~1958     电子管

第二代          1959~1964     晶体管

第三代          1965~1970     集成电路

第四代          1971~至今     大规模、超大规模集成电路


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根据性能指标来分类，可以将计算机分成：

巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和工作站

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巨型机：超级计算机，运算快，容量大，主要用于顶尖科研领域（银河、顶点（美）、山脊（美）、神威•天湖之光、天河二）

大/中型机：国家级科研机构、重点院校使用。

小型机：一般科研机构、学校使用

微型机：家用计算机（PC机、个人计算机）运用最为广泛，70年代之后开始普及。

工作站：性能更高的微型机，主要用于图形、图像处理、计算机辅助设计。

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计算机应用：

计算机拥有快速性、通用性、准确性和逻辑性等特点。

科学计算：在科研、工程等领域完成大量复杂的计算。计算机的基本应用

信息处理：对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等活动。


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## 计算机主要应用

自动控制：利用计算机及时采集、检测数据，按照最优值迅速控制对象进行自动调节、自动控制。

计算机辅助技术：利用计算机帮助人们设计、处理

人工智能：利用计算机模拟人类的智能活动

网络应用：利用计算机进行网络相关活动

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## 关于空间转换

8Bit = 1B 8Bit=1B （字节）

1024B = 1KB 1024B=1KB

1024KB = 1MB 1024KB=1MB

1024MB = 1GB 1024MB=1GB

1024GB = 1TB 1024GB=1TB

## 关于计算机的一些事儿

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#### 第一台计算机：ENIAC

#### 第一位程序员：Ada·Lovelace

艾伦•图灵，英国人，是人工智能之父；

冯•诺依曼，美籍匈牙利人，是计算机之父；

有一项以图灵命名的奖项：图灵奖，这是计算机领域最高的奖项。

提出存储程序控制原理、冯·诺依曼式计算机体系结构的人是冯·诺依曼


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## 关于硬件

计算机构成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

CPU由运算器（算数、逻辑运算）、控制器（指挥系统）和一些寄存器构成。

CPU为微型计算机的核心部件。

存储器：保存各类程序的数据信息，包括主存储器（内存储器）和辅助存储器

主存储器（内存储器）：简称内存，和CPU一起构成的部分可以被CPU直接访问。

RAM：内容根据需要随时输入输出，也可以随时重新写入，但是一旦停电，RAM里的信息会全部丢失

ROM：只能读出而不能写入和修改，断电后信息不会消失

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### CPU历史：

出现于 20 世纪 70 年代，字长 4-8-16-32-64 位。

CPU 主要性能指标是：

- 1、主频；

- 2、外频；

- 3、前端总线FSB频率；

- 4、CPU的位和字长；

- 5、倍频系数；

- 6、缓存；

- 7、超线程；

- 8、制程技术。

CPU访问速度：寄存器 > 高速缓存 > 内存 > 外存

断电后保留数据于 ROM和外存

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## 计算机语言

1. 机器语言： 计算机最早的语言，计算机能直接识别的语言。用二进制数来编写，所以又被成为二进制语言。

- 优点：速度快。

- 缺点：难度大

2. 汇编语言： 开始用符号代替二进制数，比机器语言简单。但是计算机不能直接识别，需要特殊软件进行翻译。汇编语言仍属于低级语言，依旧难写，现在已经很少被人使用。

3. 高级语言： 现在人们使用的OI语言（Basic、Pascal、PHP、C、C++、C#等）

#### 编译方式：

先将代码交给翻译程序翻译成机器语言，然后连接可执行程序。

#### 解释方式：

边扫描边解释，扫描一句解释一句，不再同一翻译。（PHP、Basic、python等）

#### 编码：

计算机除了处理数值数据之外，还要处理符号、图形、图像、声音等数据。

由于计算机智能识别0和1，所以需要将这些信息转化为0和1。

这一过程就是编码（翻译的意思）。

#### 数据：

能被计算机接收并处理的符号的集合被称为数据。

#### 比特：

一个二进制数，计算机表示信息的数据编码中的最小单位。

#### 字节：

八个比特构成一个字节。存储系统中的最小单位。


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## 关于ASCII

#### ACSII码是美国国家交换标准代码。

一种7位二进制编码（占用一个字节），用于表示128个国际通用字符。

数字’0’‘9’（4857）

26个英文字母（大写：6509；小写：97122）

通用符号如 “+、-、、/”等32个

控制符号（空格、回车等）奇奇怪怪的码


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### 汉字交换码：

使用类似于ACSII码的方式，一级汉字拼音排序，二级汉字部首排序。

### 字形存储码：

使用点阵来表示汉字图形


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## 病毒

#### 计算机病毒（主要针对软件系统）

在计算机运行过程中，能把自身精确拷贝到或有修改的拷贝到其他程序体内的程序。

#### 特征：

隐蔽性、潜伏性、传播性、激发性、破坏性、危害性。

#### 传播方式：

网络和硬盘

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## 机器数与真值

在计算机中，表示数值的符号只有0和1，我们规定最高位为符号位，并用0表示正号，1表示负号，这样，计算机中的数值和符号就都全“数码化”。

例如：-0000001 -> 10000001 01010101 ->  101010101

为了简化机器中数据的运算字符，人们采用原码、反码和补码等方法对数值和数字同一编码。

### 原码：

直接用符号和真值表示。

例如：x=01010101，x的原码为：001010101

### 反码：

正数的反码就是正数本身（符号位为0），负数的反码对符号位以外的数字“求反”（0变1，1变0）

例如：x=-1100110 x的反码为10011001

### 补码：

正数的补码就是正数本身（符号位为0），负数的补码是符号位为1，数值各取其反，最低位+1

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## 关于IP

IPv4

点分十进制，每部分取值0~ 255；

#### 注意，这里IPv4的结构大概是：

12.35.185.54

注意，每个都不能大于255（除了主机ID（第一位）其他都能是0或255），

IPv6

冒号十六进制，共128位二进制。这个是为了防止IPv4不够用了，只需要知道这一点就行了。

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## 计算机网络

利用通信线路和设备，将不同地方的计算机连接起来。

#### TCP/IP:

用于网络的一组通信协议。

#### 网络的主要功能：

资源共享、信息传输、分布处理、综合信息服务。

### 各种缩写：

前方高能

局域网 – LAN   // LAN和MAN一般都由多个LAN构成

（一种在小范围内实现的计算机网络，一般在1km的范围内，局域网内传输效率极高，误码率低，结构简单容易实现）

城域网 – MAN

（城域网的范围大概在几千米至几十千米内）

广域网 – WAN

（广域网的范围大概几十千米到几千千米以上）

从网络的拓扑来看，域网一共可分为以下五类：

星形、总线形、环形、树形、网状性（不规则性）

其中星形结构最为简单容易管理维护，但可靠性较低。

一般广域网使用网状性。

随机存储器 – RAM

只读存储器 – ROM

因特网 – Internet

万维网 – WWW

文件传输协议 – LFTP

远程登录 – Telnet

超文本标记语言 – HTML

超文本传输协议 – HTTP

简单邮件传输协议 – SMTP

邮局协议第三版 – POP3

交互邮件访问协议 – IMAP

传输控制协议 – TCP

网际协议 – IP

域名系统 – DNS

统一资源定位器 – URL

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## 关于NOIp

没错，NOIp会考NOIp的知识（hh

NOIp，全国青少年信息学奥林匹克联赛（省级），开办于1995年，截止2018已举办24届，2019年死亡，2020年复活。

复赛使用C、C++、Pascal，2022年后只能使用C++。

复赛评测系统：NOI Linux

NOI，全国青少年计算机程序设计竞赛，开办于1984年，现更名：

#### 全国青少年信息学奥林匹克竞赛。

第37届 NOI（2020年）在长沙举行。

APIO 亚洲与太平洋地区信息学奥林匹克竞赛

IOI 国际信息学奥林匹克竞赛（IAKIOI


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## 计算机软件

语言分类（从低级——高级排列）：

- 机器语言——汇编语言——高级语言。


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## 零碎的东西…

#### 插入排序

O(n^2)[3, 5) : 大于等于3，小于5。

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#### 集合运算

交 A ∩ B

若一个元素在集合A中，也在集合B中，就激发条件A ∩ B

并 A ∪ B

若一个元素要么在A中，要么在B中，称为A ∪ B

补 ~A

不在A中，但是在A外面的所有元素都在A的补集中。

差

在A中而不能在B中，称为A的差集。

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### 容斥原理

对于有限集合S，用 |S| 表示 S 的元素个数

设A，B为有限集合，则

|A B| = |A| + |B| - |A  B|
∣A ∪ B∣=∣A∣+∣B∣−∣A ∩ B∣
设A，B，C为有限集合，则

|A B C| = |A| + |B| + |C| - |B  C| - |A B| - |A C| + |A B C|
∣A ∪ B ∪ C∣=∣A∣+∣B∣+∣C∣−∣B ∩ C∣−∣A ∩ B∣−∣A ∩ C∣+∣A ∩ B ∩ C∣


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## 关于树

- 结点的度 = 子结点个数

- 度 = 一个点的分叉个数

- 一个树的度 = max(所有结点的度)

- 总结点数 = 线的数 + 1

### 特殊的二叉树

二叉树的定义：

每个结点最多（注意）有两个结点（两个结点分别为，左子树和右子树）（俗名左儿子和右儿子）

二叉树的遍历：

- 先序遍历：根->左->右
    
- 中序遍历：左->根->右
    
- 后序遍历：左->右->根

### 满二叉树

每个根有两个子树。

### 完全二叉树

每个根有两个子树，最后一行可以没有子树。


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## 关于图

### 基本

顶点(V) + 边(E) = 图(V, E)

### 最基本的图（无向图）：

#### 有向边

若只能从A走到C而不能从C走到A，那么这条边为有向边

#### 有向图

全部为有向边的图为有向图


入度：

有向图中，以一个顶点为终点的有向边的数目。

出度：

有向图中，以一个顶点为起点的有向边的数目。

#### 有向图中每个顶点的度等于该顶点的入度与出度之和

#### 无向图

度：

无向图中，与一个顶点相连的边的数目。


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### 一些概念

边权：边的价值，一般指边的长度。

回路/环：起点与终点相同的路径。

简单图：图中没有重边和自环

顶点A到顶点B联通（无向）：直接或间接地经过若干条边，使得顶点A通向顶点B。

顶点A到顶点B联通（有向）：直接或间接地经过若干条边（均为一个方向的有向边），使得顶点A通向顶点B。

完全图：任意两个顶点之间存在边直达，完全无向图有 n(n-1)÷2n∗(n−1)÷2条边，有向图有 (n-1)n(n−1)∗n条边。

有向图中每个点的度是入度与出度之和。

连通图：图中任意两个结点都是联通的。


### 遍历方式

#### 广度优先遍历：

逐步入队相邻的所有未访问过的点。

#### 深度优先遍历：

从一个点出发，访问与之所有相连的点。


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## 补充：

### 链表

插入删除不需要移动元素，不必事先估计存储空间，所需空间与线性表长度成正比

不可随机访问任一元素

### 数学问题

排列组合，进制问题（如进制的转换），方程还有最小公倍数、因数。

### 栈和队列

这里要熟悉，栈是先进后出，队列是先进先出，这里可能考到如果如栈/队列顺序是什么什么，则出栈/队列是什么什么

### 分辨率

显示分辨率（屏幕分辨率）是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标。显示分辨率一定的情况下，显示屏越小图像越清晰，反之，显示屏大小固定时，显示分辨率越高图像越清晰。

比如说，设一台数码相机中CCD芯片的像素数目为300万，300万就是横着的像素×竖着的像素。

也有给你图片的大小让你算出这个图片的KB、MB的。

比如说，某张图片的分辨率为10241024，是24位真彩色，要你算出这张图片占了多少MB。

也就是说这张图片占了3MB。

XX位真彩色（如24位真彩色）表示存储一个像素点需要24位bit。