计算机导论总结5

一、高级编程语言

编程语言介绍

1.BASIC语言
BASIC易学、易懂、易记、易用，可作为初学者的入门语言，也可作为学习其他高级语言的基础。
2.PASCAL语言
PASCAL是一种结构程序设计语言。PASCAL具有大量的控制结构，充分反映了结构化程序设计的思想和要求，直观易懂，使用灵活，既可用于科学计算，又能用来编写系统软件。
3.C语言
C语言是程序设计中广泛使用的计算机高级语言。C语言的主要特色是兼顾了高级语言和汇编语言的特点，简洁、丰富、可移植性强。
4.C++语言
C++语言是应用较广的面向对象的程序设计语言，可以实现面向对象的程序设计。C++是在C语言的基础上发展起来的，既支持传统的过程式程序设计，又支持面向对象的程序设计。

5.Java语言
Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。
6.Ada语言
Ada语言是一种表现能力很强的通用程序设计语言。Ada语言是美国国防部指定的唯一的一种可用于军用系统开发的语言，我国军方也将Ada语言作为军内开发标准。
7.Logo语言
Logo是一种计算机程序设计语言。设计Logo的初衷是为了向儿童教授计算机编程技能。绘图使得Logo用户可以通过简单的编程创作出丰富多彩的视觉效果或图案。
8.脚本语言
脚本语言又称为扩建的语言或动态语言。脚本语言通常都有简单、易学、易用的特性，目的就是希望让程序员能够快速完成程序的编写工作。

并行程序设计

1.并行程序设计语言
并行程序设计语言是一种用于并行程序设计的语言。并行程序设计语言可分为显式并行语言和具有并行编译功能的串行语言。
2.并行程序设计语言的编译过程
在编译过程中，首先要确定源程序中数据和控制的相关性。在进行相关分析时，要把程序流的模式分析出来。在编译过程中，还要进行程序优化。代码生成一般指从一种描述转换为另一种被称为中间形式的描述。
3.OpenMP
OpenMp是一个编译器指令和库函数的集合，主要用于共享式储存计算机上的并行程序设计。

二、计算机中的数据

数据

1.数据的定义
数据就是用文字、数字、图形、图像、声音等方式对人、事件、事物等进行的描述。在计算机科学中，数据是指所有能输入计算机并能被计算机程序处理的符号的总称，数字、文本、音频、图形、图像和视频等统称为数据。
2.数据和信息的区别
如果字母、数字等符号具有一定含义且能帮助人们完成某个动作或作出决策，那么就称它们为信息。需要说明的是，数据是供计算机处理的，信息是供用户使用的。
3.计算机常用的编码方式
（1）ASCII
目前使用最广泛的西文字符集及其编码是ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）字符集和ASCII，它们同时也被国际标准化组织批准为国际标准。

（2）扩展ASCII
在小型电脑开发的初期，就已经严格地建立了8位元位元组。因此，如果使用一个位元组来保存字元，则需要128个附加的字元来补充ASCII。1981年，当最初的IBM PC推出时，视讯卡的ROM中烧有一个提供256个字元的字元集，这也成为IBM标准的一个重要组成部分。
（3）Unicode
Unicode（统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。
（4）UTF-8
UTF-8（8位元，Universal Character Set/Unicode Transformation Format）是针对Unicode的一种可变长度字符编码。它可以用来表示Unicode标准中的任何字符，而且其编码中的第一个字节仍与ASCII相容，使得原来处理ASCII字符的软件无须或只进行少部份修改后，便可继续使用。因此，它逐渐成为电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。

（5）其他编码方式

数据结构

1.数据结构的定义
数据结构(data structure)是带有结构特性的数据元素的集合，它研究的是数据的逻辑结构和数据的物理结构以及它们之间的相互关系，并对这种结构定义相适应的运算，设计出相应的算法，并确保经过这些运算以后所得到的新结构仍保持原来的结构类型。

2.数据的逻辑结构
指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构，其中的逻辑关系是指数据元素之间的前后件关系，而与他们在计算机中的存储位置无关。逻辑结构包括：
（1）集合：数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外，别无其他关系
（2）线性结构：数据结构中的元素存在一对一的相互关系
（3）树形结构：数据结构中的元素存在一对多的相互关系
（4）图形结构：数据结构中的元素存在多对多的相互关系
3.数据的物理结构
数据元素以及数据元素之间的关系在内存中的表示，称为物理结构或储存映像。数据的物理结构主要有：（1）顺序结构（2）链式结构（3）索引储存。

算法

1.算法的定义
算法是指由基本的运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。

2.一个算法应该具有以下五个重要的特征：
（1）输入(Input)
一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件
（2）输出(Output)
一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的
（3）有穷性（Finiteness）
算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止
（4）确定性(Definiteness)
算法的每一步骤必须有确切的定义
（5）可行性(Effectiveness)
算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤，即每个计算步骤都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）

数据库

1.数据库的定义

数据库是一个组织内被应用程序使用的逻辑相一致的相关数据的集合。数据库具有以下特点：
（1）数据结构化
（2）数据共享性高、冗余度低、易扩充
（3）数据独立性高
（4）数据由数据库管理系统统一管理和控制
2…数据库模型
（1）层次模型
层次模型是指用一颗“有向树”的数据结构来表示表示各类实体以及实体间的联系，树中每一个节点代表一个记录类型，树状结构表示实体型之间的联系。
（2）网状模型
用网络结构表示实体类型及其实体之间联系的模型。
（3）关系模型
关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容。也就是说，关系模式是型，关系是它的值。
3.关系的操作及结构化查询语言
（1）插入
插入是一元操作，它应用于一个关系
（2）删除
删除也是一元操作，根据要求删除表中相应的元祖
（3）更新
更新是一元操作，它应用于一个关系，用来更新元祖中的部分属性值
（4）选择
选择也是一元操作，它应用于一个关系并产生另外一个新关系
4…主流数据库
（1）Oracle数据库
（2）Microsoft SQLServer数据库
（3）MySQL数据库
（4）Sybase数据库
（5）DB2数据库

数据中心

1.数据中心的定义
数据中心是在一个物理空间内实现数据集中处理、储存、传输、交换、管理的一整套复杂的设施。
2.数据中心的组成
数据中心从功能上可以分为核心计算机机房和其他支持空间。
3.新一代数据中心
（1）传统数据中心与新一代数据中心实例（略）
（2）传统数据中心的困惑
数据量急速膨胀、能耗压力、管理压力、高可用性压力、合规压力、业务连续性压力

计算机应用的主要发展方向

——高性能化、网格化

高性能

1.高性能计算简介
高性能计算(High performance computing， 缩写HPC) 指通常使用很多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计 算资源操作）的计算系统和环境。
2.高性能计算机的应用有计算密集型应用、数据密集型应用、通信密集型应用。
3.未来高性能计算机有：（1）量子计算机（2）光子计算机（3）DNA计算机（4）纳米计算机

网格化

网格化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议互相通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。
1.网格化定义
网格化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议互相通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。
2.网格化发展现状
（1）电子不停车收费系统
ETC( Electronic Toll Collection ) 电子不停车收费系统是高速公路或桥梁自动收费。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站 ETC 车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。
（2）电子银行
根据中国工商银行《电子银行业务管理办法》，电子银行业务是指我行通过面向社会公众开放的通讯通道或开放型公众网络，以及为特定自助服务设施或客户建立的专用网络等方式，向客户提供的离柜金融服务。主要包括网上银行、电话银行、手机银行、自助银行以及其他离柜业务。
(3)更多其他发展方向

来源：
https://baike.baidu.com/item/数据库
http://www.sohu.com/a/150277707_324868
https://baike.baidu.com/item/并行程序设计/8533878?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/ASCII/309296?fr=aladdin
https://blog.****.net/zzy296753977/article/details/79640671