二級公共基礎知識匯報人：202X-01-05計算機基礎知識數據結構與算法操作系統程序設計語言軟件工程基礎目錄CONTENTS01計算機基礎知識計算機的發展歷程小型集成電路計算機時代20世紀70年代，集成電路技術進一步發展，計算機性能提高，價格降低，開始普及。晶體管計算機時代20世紀50年代，晶體管取代真空管，計算機體積減小、功耗降低，開始進入辦公和家庭領域。機械計算機時代1946年第一臺電子計算機ENIAC誕生，主要用于軍事和科學研究。大型集成電路計算機時代20世紀80年代，計算機體積進一步縮小，性能進一步提高，廣泛應用于各個領域。微型計算機時代20世紀90年代至今，個人計算機（PC）成為主流，計算機性能和普及程度不斷提高。包括中央處理器（CPU）、存儲器（內存和外存）、輸入輸出設備等。硬件軟件數據包括操作系統、應用軟件等。包括程序代碼、數據文件、配置文件等。030201計算機的組成結構計算機的工作原理計算機內部采用二進制數制進行運算和存儲。程序被事先存放在存儲器中，通過指令來控制計算機執行程序。指令系統是計算機能夠執行的所有指令的集合。控制單元是計算機的指揮中心，負責按照程序指令控制計算機各部件協調工作。二進制數制存儲程序原理指令系統控制單元02數據結構與算法數據結構是數據元素的集合以及定義在這些元素之間的相互關系。數據結構定義根據數據元素之間的關系，數據結構可以分為線性結構、樹形結構、圖形結構和文件結構等。數據結構分類數據結構在計算機科學、數學、統計學等領域有著廣泛的應用，是解決實際問題的重要工具。數據結構應用數據結構的基本概念數組是一種線性數據結構，可以通過索引直接訪問任意元素。數組鏈表是一種動態數據結構，通過指針鏈接各個元素，具有插入、刪除等操作方便的特點。鏈表棧是一種后進先出（LIFO）的數據結構，只允許在棧頂進行插入和刪除操作。棧隊列是一種先進先出（FIFO）的數據結構，只允許在一端插入元素，在另一端刪除元素。隊列常見的數據結構

算法設計與分析算法分類根據算法的特點和應用場景，算法可以分為貪心算法、分治算法、動態規劃算法等。算法復雜度分析算法復雜度分析是評估算法性能的重要手段，包括時間復雜度和空間復雜度分析。算法優化針對特定問題，可以通過優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操作系統操作系統是計算機系統的核心軟件，負責管理計算機硬件和軟件資源，為用戶提供便利的操作界面和開發環境。操作系統定義操作系統的主要作用包括資源管理、系統監控、用戶交互、應用軟件支持等。操作系統作用根據服務對象和應用領域，操作系統可分為桌面操作系統、服務器操作系統、移動操作系統等。操作系統分類操作系統的基本概念微軟公司開發的桌面操作系統，廣泛應用于個人計算機領域。WindowsLinuxMacOSAndroid自由軟件項目，具有強大的網絡功能和可定制性，廣泛應用于服務器、嵌入式系統等領域。蘋果公司開發的桌面操作系統，具有高度的穩定性和安全性。基于Linux的移動操作系統，廣泛應用于智能手機和平板電腦。常見的操作系統進程管理內存管理文件管理設備管理操作系統的功能與原理01020304操作系統負責創建、調度和終止進程，實現多任務并發執行。操作系統負責分配和管理內存空間，實現內存的合理利用和高效分配。操作系統提供文件存儲、檢索和管理功能，保證文件的安全性和完整性。操作系統負責管理硬件設備，實現設備驅動程序的開發和設備資源的共享。04程序設計語言程序設計語言定義程序設計語言是用于編寫計算機程序的規范，它提供了一種人機交互的方式，使得人類可以以更加抽象和高級的方式表達計算過程。程序設計語言的分類根據其發展歷程和特點，程序設計語言可以分為低級語言和高級語言。低級語言如匯編語言和機器語言，它們與計算機硬件緊密相關；高級語言如C、C、Python等，它們更接近自然語言，易于理解和編寫。程序設計語言的組成程序設計語言通常由數據類型、運算符、控制結構等基本要素組成，這些要素共同構成了程序的基本語法和語義。程序設計語言的基本概念C語言01C語言是一種通用的、過程式的計算機程序設計語言，廣泛應用于系統軟件、嵌入式軟件等領域。它具有簡潔的語法和強大的可移植性，是許多程序員學習的第一門語言。Java語言02Java語言是一種面向對象的、跨平臺的計算機程序設計語言，廣泛應用于Web開發、移動應用等領域。它的特點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程序設計語言，具有簡潔的語法和強大的標準庫和豐富的第三方庫。它廣泛應用于數據分析、人工智能等領域。常見的程序設計語言程序設計語言的語法是指語言的規則和結構，它規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算機理解和執行的必要條件。程序設計語言的語義是指語言的含義和解釋，它規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實現預期功能的重要保障。程序設計語言的語法與語義語義語法05軟件工程基礎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，它們是指導軟件開發的準則。軟件工程定義軟件工程是研究和應用如何以系統性的、規范化的、可定量的方式來開發和維護軟件的一門工程學科。軟件工程目標軟件工程的目標是以最小的代價獲得最大的效益，包括提高軟件質量、降低開發成本、縮短開發周期等。軟件工程的基本概念軟件開發生命周期是指從軟件定義到開發、部署、維護和廢棄的整個過程，包括需求分析、設計、編碼、測試、發布和維護等階段。定義軟件開發生命周期通常分為三個階段，分別是概念階段、開發階段和維護階段。階段劃分每個階段都有其特定的任務和目標，例如需求分析階段的任務是明確軟件需求，設計階段的任務是設計軟件架構和模塊等。階段任務軟件開發生命周期軟件設計軟件設計是根據需求分析的結果，設計軟件的架構、模塊、接口和數據結構等，為編碼提供依據。