CSP-J/S初赛知识点(Part1.常考硬性知识)

upd.2025.8.1
CSP-J/S初赛知识点(Part1.常考硬性知识)

1.计算机史

代别	时间	电子元件	应用范围
第一代	1946-1958	真空电子管	科学计算，军事研究
第二代	1959-1964	晶体管	数据处理，事务处理
第三代	1965-1970	集成电路	工业控制各个领域
第四代	1971-至今	大规模，超大规模集成电路	各个领域
现代	现代	智能计算机系统	人工智能

• 来自一本通

历史上第一台电子计算机: 1946年, ENIAC, 美国宾夕法尼亚大学

冯·诺依曼：计算机之父，提出计算机体系结构
图灵：人工智能之父，提出图灵试验

2.计算机结构

冯·诺依曼计算机体系结构：
输入设备,运算器,存储器,控制器,输出设备

硬件设备

1. CPU: 由 运算器(算术和逻辑运算)， 寄存器， 控制器 构成, 性能指标为 主频和字长
2. ※内存:RAM(读写存储器，断电信息消失),ROM(只读存储器，断电信息不消失)
3. Cache:高速缓冲存储器(读写速度极快，存储容量小
4. 输入设备: 含有鼠标，键盘等
5. 输出设备: 含有打印机，显示器等
6. 外存：硬盘(固态硬盘SSD，机械硬盘HDD)，U盘等

关于CPU：

1. 主流CPU的字长为64位
2. 通用寄存器的位数取决于计算机字长
3. 主频单位为MHz或GHz，表示CPU内核电路的实际运行频率
4. 字长表示CPU一次处理的数据量

软件: 含系统软件和应用软件

操作系统: 是硬件与其他软件和用户的接口，大部分系统软件和应用软件都基于操作系统

3.计算机语言

低级语言:

1.机器语言：用二进制代码表示，运算速度快
2.汇编语言：用一些容易理解的字母和单词来表示指令

高级语言:

按照面向类过程/对象 分类

1.面向过程语言(无法自定义类)：C,Pascal,Fortran(第一个高级语言)
2.面向对象语言(可以自定义类)：C++，C#，Python,smalltalk(第一个面向对象语言)

按照编译和解释 分类

1.解释语言(一边翻译一边执行，不生成直接可执行文件)：Java，Python，Javascript, C#等
2.编译语言(先生成可执行文件，直接运行可执行文件)：C/C++，Pascal等

4.进制转换和文件大小计算

10进制转2进制思路: 将数字分割为若干个2的幂次之和
10进制转(4,8,16)进制思路: 先转换为2进制，再每隔(2,3,4)位分开，每一部分分别计算进制
x进制转10进制思路: 直接乘x的幂次相加即可

基数： x进制中的x
权： x进制下第i位数字位k，则权为 \(kx^i\)

文件大小计算：
\( 1Byte = 8bit\)
\( 1KB = 1024Byte\)
\( 1MB = 1024KB\)
\( 1GB = 1024MB\)
\( 1TB = 1024GB\)
\( 1PB = 1024TB\)

5.常用编码

ASCII码(美国标准信息交换代码)

每个字符占7bit,存储时占用1Byte,大部分连续结构的标号也是连续的，常见ASCII码如下
\('0' = 48\)
\('A' = 65\)
\('a' = 97\)

GB码(国标码)

一个中文字符占用2Byte
一级汉字：按拼音排序
二级汉字：按部首排序

字形码

将汉字的二进制信息变成16*16的点阵图
一个汉字需要32Byte😰

Unicode码

含有UTF-8，UTF-16两种，应用广泛

6.二进制数码

机器数：二进制表示形式，如10000001

真值：机器数第一位为符号位，带符号的机器数，如10000001=-00000001=-1

原码:

符号位加上真值的绝对值(其实就是机器数)
\([+1]原码: 0000 0001\)
\([-1]原码: 1000 0001\)

反码：

正数的反码是其本身
负数的反码是符号位不变，其余位取反
如：
\([+1]反码: 0000 0001\)
\([-1]反码: 1111 1110\)

补码：

正数的补码是其本身
负数的补码是其反码+1
如:
\([+1]补码: 0000 0001\)
\([-1]补码: 1111 1111\)

小数表示法：

1.定点表示法

直接标记小数点的位置即可

2.浮点表示法

包含两部分： 尾数和阶码
类似科学技术法，我们这样表示：
\(N = 2^E*S\)
E为阶码(有符号)，S为尾数(控制精确度)

7.※计算机网络

网络地理分类

1.局域网(LAN):一般在1km范围内
2.城域网(MAN):几km到几十km内
3.广域网(WAN):几十km到几千km内

网络拓扑结构分类

星形，环形，总线形，树形，网状形

网络体系结构

TCP/IP	OSI/RM
链路层	物理层
	数据链路层
网络层	网络层
传输层	传输层
应用层	会话层
	表示层
	应用层

TCP/IP协议含四层，OSI/RM模型含七层

IP地址

A类地址:(10.0.0.0~10.255.255.255)
B类地址:(172.16.0.0~172.31.255.255)
C类地址:(192.168.0.0~192.168.255.255)