二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)匯報(bào)人：202X-01-05計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語言軟件工程基礎(chǔ)目錄CONTENTS01計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程小型集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代20世紀(jì)70年代，集成電路技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)性能提高，價(jià)格降低，開始普及。晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代20世紀(jì)50年代，晶體管取代真空管，計(jì)算機(jī)體積減小、功耗降低，開始進(jìn)入辦公和家庭領(lǐng)域。機(jī)械計(jì)算機(jī)時(shí)代1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，主要用于軍事和科學(xué)研究。大型集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)體積進(jìn)一步縮小，性能進(jìn)一步提高，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。微型計(jì)算機(jī)時(shí)代20世紀(jì)90年代至今，個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）成為主流，計(jì)算機(jī)性能和普及程度不斷提高。包括中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（內(nèi)存和外存）、輸入輸出設(shè)備等。硬件軟件數(shù)據(jù)包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等。包括程序代碼、數(shù)據(jù)文件、配置文件等。030201計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)制進(jìn)行運(yùn)算和存儲(chǔ)。程序被事先存放在存儲(chǔ)器中，通過指令來控制計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序。指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的所有指令的集合。控制單元是計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)按照程序指令控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。二進(jìn)制數(shù)制存儲(chǔ)程序原理指令系統(tǒng)控制單元02數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)元素的集合以及定義在這些元素之間的相互關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義根據(jù)數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為線性結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)、圖形結(jié)構(gòu)和文件結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是解決實(shí)際問題的重要工具。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)組是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以通過索引直接訪問任意元素。數(shù)組鏈表是一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過指針鏈接各個(gè)元素，具有插入、刪除等操作方便的特點(diǎn)。鏈表?xiàng)Ｊ且环N后進(jìn)先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只允許在棧頂進(jìn)行插入和刪除操作。棧隊(duì)列是一種先進(jìn)先出（FIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只允許在一端插入元素，在另一端刪除元素。隊(duì)列常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

算法設(shè)計(jì)與分析算法分類根據(jù)算法的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，算法可以分為貪心算法、分治算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法等。算法復(fù)雜度分析算法復(fù)雜度分析是評(píng)估算法性能的重要手段，包括時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分析。算法優(yōu)化針對特定問題，可以通過優(yōu)化算法來提高其性能，例如采用更高效的排序算法或搜索算法。03操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，為用戶提供便利的操作界面和開發(fā)環(huán)境。操作系統(tǒng)定義操作系統(tǒng)的主要作用包括資源管理、系統(tǒng)監(jiān)控、用戶交互、應(yīng)用軟件支持等。操作系統(tǒng)作用根據(jù)服務(wù)對象和應(yīng)用領(lǐng)域，操作系統(tǒng)可分為桌面操作系統(tǒng)、服務(wù)器操作系統(tǒng)、移動(dòng)操作系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)分類操作系統(tǒng)的基本概念微軟公司開發(fā)的桌面操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。WindowsLinuxMacOSAndroid自由軟件項(xiàng)目，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能和可定制性，廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。蘋果公司開發(fā)的桌面操作系統(tǒng)，具有高度的穩(wěn)定性和安全性。基于Linux的移動(dòng)操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦。常見的操作系統(tǒng)進(jìn)程管理內(nèi)存管理文件管理設(shè)備管理操作系統(tǒng)的功能與原理01020304操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建、調(diào)度和終止進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)分配和管理內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的合理利用和高效分配。操作系統(tǒng)提供文件存儲(chǔ)、檢索和管理功能，保證文件的安全性和完整性。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)和設(shè)備資源的共享。04程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言定義程序設(shè)計(jì)語言是用于編寫計(jì)算機(jī)程序的規(guī)范，它提供了一種人機(jī)交互的方式，使得人類可以以更加抽象和高級(jí)的方式表達(dá)計(jì)算過程。程序設(shè)計(jì)語言的分類根據(jù)其發(fā)展歷程和特點(diǎn)，程序設(shè)計(jì)語言可以分為低級(jí)語言和高級(jí)語言。低級(jí)語言如匯編語言和機(jī)器語言，它們與計(jì)算機(jī)硬件緊密相關(guān)；高級(jí)語言如C、C、Python等，它們更接近自然語言，易于理解和編寫。程序設(shè)計(jì)語言的組成程序設(shè)計(jì)語言通常由數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、控制結(jié)構(gòu)等基本要素組成，這些要素共同構(gòu)成了程序的基本語法和語義。程序設(shè)計(jì)語言的基本概念C語言01C語言是一種通用的、過程式的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)軟件、嵌入式軟件等領(lǐng)域。它具有簡潔的語法和強(qiáng)大的可移植性，是許多程序員學(xué)習(xí)的第一門語言。Java語言02Java語言是一種面向?qū)ο蟮摹⒖缙脚_(tái)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，廣泛應(yīng)用于Web開發(fā)、移動(dòng)應(yīng)用等領(lǐng)域。它的特點(diǎn)是具有高度的可移植性和安全性。Python語言03Python語言是一種解釋型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，具有簡潔的語法和強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫和豐富的第三方庫。它廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析、人工智能等領(lǐng)域。常見的程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言的語法是指語言的規(guī)則和結(jié)構(gòu)，它規(guī)定了程序中語句的排列和組合方式。正確的語法是程序能夠被計(jì)算機(jī)理解和執(zhí)行的必要條件。程序設(shè)計(jì)語言的語義是指語言的含義和解釋，它規(guī)定了程序中各種元素所代表的具體含義。正確的語義是程序能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能的重要保障。程序設(shè)計(jì)語言的語法與語義語義語法05軟件工程基礎(chǔ)軟件工程原則軟件工程原則包括抽象、模塊化、信息隱藏、一致性、完備性和可靠性等，它們是指導(dǎo)軟件開發(fā)的準(zhǔn)則。軟件工程定義軟件工程是研究和應(yīng)用如何以系統(tǒng)性的、規(guī)范化的、可定量的方式來開發(fā)和維護(hù)軟件的一門工程學(xué)科。軟件工程目標(biāo)軟件工程的目標(biāo)是以最小的代價(jià)獲得最大的效益，包括提高軟件質(zhì)量、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期等。軟件工程的基本概念軟件開發(fā)生命周期是指從軟件定義到開發(fā)、部署、維護(hù)和廢棄的整個(gè)過程，包括需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測試、發(fā)布和維護(hù)等階段。定義軟件開發(fā)生命周期通常分為三個(gè)階段，分別是概念階段、開發(fā)階段和維護(hù)階段。階段劃分每個(gè)階段都有其特定的任務(wù)和目標(biāo)，例如需求分析階段的任務(wù)是明確軟件需求，設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是設(shè)計(jì)軟件架構(gòu)和模塊等。階段任務(wù)軟件開發(fā)生命周期軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)軟件的架構(gòu)、模塊、接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，為編碼提供依據(jù)。