2023年408計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)考試大綱

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

【考查目標(biāo)】

1、掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本方法。

2、掌握數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行基本的時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度的分析。

3、能夠運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本原理和方法進(jìn)行問題的分析與求解，具備采用C或C++語(yǔ)言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)算法的能力。

【考查大綱】

一、線性表

(一)線性表的基本概念

(二)線性表的實(shí)現(xiàn)

1、順序存儲(chǔ)

2、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)

(三)線性表的應(yīng)用

二、棧、隊(duì)列和數(shù)組

(一)棧和隊(duì)列的基本概念

(二)棧和隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

(三)棧和隊(duì)列的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)

(四)多維數(shù)組的存儲(chǔ)

(五)特殊矩陣的壓縮存儲(chǔ)

(六)棧、隊(duì)列和數(shù)組的應(yīng)用

三、樹與二叉樹

(一)樹的基本概念

(二)二叉樹

1、二叉樹的定義及其主要特征

2、二叉樹的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)

3、二叉樹的遍歷

4、線索二叉樹的基本概念和構(gòu)造

(三)樹、森林

1、樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

2、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換

3、樹和森林的遍歷

(四)樹與二叉樹的應(yīng)用

1、哈夫曼(Huffman)樹和哈夫曼編碼

2、并查集及其應(yīng)用

四、圖

(一)圖的基本概念

(二)圖的存儲(chǔ)及基本操作

1、鄰接矩陣

2、鄰接表

3、鄰接多重表、十字鏈表

(三)圖的遍歷

1、深度優(yōu)先搜索

2、廣度優(yōu)先搜索

(四)圖的基本應(yīng)用

1、最小(代價(jià))生成樹

2、最短路徑

3、拓?fù)渑判?/p>

4、關(guān)鍵路徑

五、查找

(一)查找的基本概念

(二)順序查找法

(三)分塊查找法

(四)折半查找法

(五)樹型查找

1、二叉樹搜索樹

2、平衡二叉樹

3、紅黑樹

(六)B樹及其基本操作、B+樹的基本概念

(七)散列(Hash)表

(八)字符串模式匹配

(九)查找算法的分析及應(yīng)用

六、排序

(一)排序的基本概念

(二)直接插入排序

(三)折半插入排序

(四)起泡排序(Bubble Sort)

(五)簡(jiǎn)單選擇排序

(六)希爾排序(Shell Sort)

(七)快速排序

(八)堆排序

(九)二路歸并排序(Merge Sort)

(十)基數(shù)排序

(十一)外部排序

(十二)排序算法的分析和應(yīng)用

二、計(jì)算機(jī)組成原理

【考查目標(biāo)】

1、理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中主要部件的工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式。

2、掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)問題進(jìn)行分析，并能夠?qū)ο嚓P(guān)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念，能夠綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對(duì)高級(jí)編程語(yǔ)言(C語(yǔ)言)程序中的相關(guān)問題進(jìn)行分析，具備軟硬件協(xié)同分析和設(shè)計(jì)能力。

【考查大綱】

一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

(一)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成

2、計(jì)算機(jī)硬件的基本組成

3、計(jì)算機(jī)軟件和硬件的關(guān)系

4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理

“存儲(chǔ)程序”工作方式，高級(jí)語(yǔ)言程序與機(jī)器語(yǔ)言程序之間的轉(zhuǎn)換，程序和指令的執(zhí)行過程。

(二)計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)

吞吐量、響應(yīng)時(shí)間;CPU時(shí)鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時(shí)間;MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS。

二、數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算

(一)數(shù)制與編碼

1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換

2、定點(diǎn)數(shù)的編碼表示

(二)運(yùn)算方法和運(yùn)算電路

1、基本運(yùn)算部件

加法器，算術(shù)邏輯部件(ALU)。

2、加/減運(yùn)算

補(bǔ)碼加/減運(yùn)算器，標(biāo)志位的生成。

3、乘/除運(yùn)算

乘/除法運(yùn)算的基本原理，乘法電路和除法電路的基本結(jié)構(gòu)。

(三)整數(shù)的表示和運(yùn)算

1、無符號(hào)整數(shù)的表示和運(yùn)算

2、帶符號(hào)整數(shù)的表示和運(yùn)算

(四)浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算

1、浮點(diǎn)數(shù)的表示

IEEE754標(biāo)準(zhǔn)

2、浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算

三、存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)

(一)存儲(chǔ)器的分類

(二)層次化存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)

(三)半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

1、SRAM存儲(chǔ)器

2、DRAM存儲(chǔ)器

3、Flash存儲(chǔ)器

(四)主存儲(chǔ)器

1、DRAM芯片和內(nèi)存條

2、多模塊存儲(chǔ)器

3、主存和CPU之間的連接

(五)外部存儲(chǔ)器

1、磁盤存儲(chǔ)器

2、固態(tài)硬盤(SSD)

(六)高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)

1、Cache的基本原理

2、Cache和主存之間的映射方式

3、Cache中主存塊的替換算法

4、Cache寫策略

(七)虛擬存儲(chǔ)器

1、虛擬存儲(chǔ)器的基本概念

2、頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器

基本原理，頁(yè)表，地址轉(zhuǎn)換，TLB(快表)。

3、段式虛擬存儲(chǔ)器

4、段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器

四、指令系統(tǒng)

(一)指令系統(tǒng)的基本概念

(二)指令格式

(三)尋址方式

(四)數(shù)據(jù)的對(duì)齊和大/小端存放方式

(五)CISC和RISC的基本概念

(六)高級(jí)語(yǔ)言程序與機(jī)器級(jí)代碼之間的對(duì)應(yīng)

1、編譯器，匯編器和鏈路器的基本概念

2、選擇結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的機(jī)器級(jí)表示

3、循環(huán)結(jié)構(gòu)語(yǔ)句的機(jī)器級(jí)表示

4、過程(函數(shù))調(diào)用對(duì)應(yīng)的機(jī)器級(jí)表示

五、中央處理器(CPU)

(一)CPU的功能和基本結(jié)構(gòu)

(二)指令執(zhí)行過程

(三)數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)

(四)控制器的功能和工作原理

(五)異常和中斷機(jī)制

1、異常和中斷的基本概念

2、異常和中斷的分類

3、異常和中斷的檢測(cè)與響應(yīng)

(六)指令流水線

1、指令流水線的基本概念

2、指令流水線的基本實(shí)現(xiàn)

3、結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)、數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)和控制冒險(xiǎn)的處理

4、超標(biāo)量和動(dòng)態(tài)流水線的基本概念

(七)多處理器基本概念

1、SISD、SIMD、MIMD、向量處理器的基本概念

2、硬件多線程的基本概念

3、多核處理器(multi-core)的基本概念

4、共享內(nèi)存多處理器(SMP)的基本

六、總線和輸入/輸出系統(tǒng)

(一)總線

1、總線的基本概念

2、總線的組成及性能指標(biāo)

3、總線事務(wù)和定時(shí)

(二)I/O接口(I/O控制器)

1、I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)

2、I/O端口及其編址

(三)I/O方式

1、程序查詢方式

2、程序中斷方式

中斷的基本概念;中斷響應(yīng)過程;中斷處理過程;多重中斷和中斷屏蔽的概念。

3、DMA方式

DMA控制器的組成，DMA傳送過程。

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