(精编)高一信息学竞赛班NOIP赛前冲刺培训课件:基础理论知识-精心整理.ppt
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1、 JSZX汕头金山中学信息竞赛班汕头金山中学信息竞赛班越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍vIOIIOI:国际信息学奥林匹克竞赛:国际信息学奥林匹克竞赛 (International Olympiad in InformaticsInternational Olympiad in Informatics)每年每年8 8月举行,我国连续多年,四名选手全获金牌月举行,我国连续多年,四名选手全获金牌越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍v NOI NOI:全国青少年信息学奥林匹克竞赛:全国青少年信息学奥林匹克竞赛 自自19841984年至开始,每省派若干名学生组成代年至开始,每省派若干名学生组成代表队参加
2、,每年表队参加,每年7 7月底举行。月底举行。NOINOI同步进行的还有同步进行的还有NOINOI网上同步赛。网上同步赛。 越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍vNOIPNOIP:全国青少年信息学奥林匹克联赛:全国青少年信息学奥林匹克联赛 (National Olympiad in Informatics in Provinces(National Olympiad in Informatics in Provinces 简称简称NOIP)NOIP)自自19951995年至今,每年年至今,每年10-1110-11月举行,全国在校中学月举行,全国在校中学生均可参加。分普及组和提高组。生均可参加。分
3、普及组和提高组。 越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍v 冬令营冬令营全国青少年信息学奥林匹克竞赛冬令营在每年寒全国青少年信息学奥林匹克竞赛冬令营在每年寒假期间(假期间(1 1月)开展为期一周的培训活动。国家集月)开展为期一周的培训活动。国家集训队(训队(NOINOI前前5050名的选手)正式营员。名的选手)正式营员。 越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍v CTSC CTSC 参加国际信息学奥林匹克竞赛参加国际信息学奥林匹克竞赛的中国代表队的选拔赛的中国代表队的选拔赛从国家集训队的(获从国家集训队的(获NOINOI前前5050名)选手中,经上机名)选手中,经上机比赛及现场答辩,选拔前比赛及现场答
4、辩,选拔前4 4名的优胜者,代表中国名的优胜者,代表中国参加国际参加国际IOIIOI。 越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍v信息学奥赛信息学奥赛 Olympiad in Informaticsv官方网站:官方网站:v信息技术:信息技术:ITITInformation TechniqueInformation Technique vCAICAI计算机辅助教学计算机辅助教学vCADCAD计算机辅助设计计算机辅助设计 越努力越幸运信息学竞赛相关活动介绍v19841984年邓小平说:年邓小平说:“计算机的普及要从娃娃做起。计算机的普及要从娃娃做起。” ” 越努力越幸运计算机简史v计算机发展代别划分计算
5、机发展代别划分 代别代别逻辑元件逻辑元件* *年代年代第一代第一代电子管电子管1946194619581958使用机器语言使用机器语言第二代第二代晶体管晶体管1959195919641964使用高级语言使用高级语言第三代第三代集成电路集成电路1965196519701970第四代第四代大规模集成电路大规模集成电路19711971?出现微型机出现微型机未来计算机发展方向:未来计算机发展方向: 生物、光、量子计算机生物、光、量子计算机 越努力越幸运计算机简史v19461946年年2 2月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机第一台电子计算机 ENIA
6、CENIAC ,这台计算机占地,这台计算机占地170170平方米,重平方米,重3030吨,用了吨,用了1800018000多个电子管,每秒能多个电子管,每秒能进行进行50005000次次加法运算,其输入设备和输出设备分加法运算,其输入设备和输出设备分别为别为开关开关和和指示灯指示灯。 越努力越幸运计算机简史越努力越幸运计算机简史v19441944年,美籍匈牙利数学家年,美籍匈牙利数学家 冯冯诺依曼诺依曼 提出计提出计算机基本结构和工作方式的设想,为计算机的诞算机基本结构和工作方式的设想,为计算机的诞生和发展提供了理论基础。生和发展提供了理论基础。v时至今日,尽管计算机软硬件技时至今日,尽管计算
7、机软硬件技术飞速发展,但计算机本身的体术飞速发展,但计算机本身的体系结构并没有明显的突破,当今系结构并没有明显的突破,当今的计算机仍属于冯的计算机仍属于冯诺依曼架构。诺依曼架构。越努力越幸运计算机简史v其理论要点如下:其理论要点如下:1 1、计算机硬件设备由、计算机硬件设备由存储器存储器、运算器运算器、控制器控制器、输入设备输入设备和和输出设备输出设备5 5部分组成。部分组成。2 2、存储程序思想、存储程序思想把计算过程描述为由许多命令把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和数据一起按一定顺序组成的程序,然后把程序和数据一起输入计算机,计算机对已存入的程序和数据处理输入计算
8、机,计算机对已存入的程序和数据处理后,输出结果。后,输出结果。 越努力越幸运计算机简史vAdaAda Lovelace Lovelace 世界上第一个写程序的人世界上第一个写程序的人著名英国诗人拜伦之女著名英国诗人拜伦之女vADAADA语言语言越努力越幸运计算机简史v 图灵(图灵(Alan Alan MathisonMathison Turing Turing):英国数学家,被称为):英国数学家,被称为“人工智能之父人工智能之父”v 他提出有限状态自动机,即著名的图灵机模型,提出了重他提出有限状态自动机,即著名的图灵机模型,提出了重要的衡量标准要的衡量标准“图灵测试图灵测试”,对人工智能的发展
9、作出诸多,对人工智能的发展作出诸多贡献。曾协助军方破解德国的著名密码系贡献。曾协助军方破解德国的著名密码系 统统EnigmaEnigma,帮助盟军取得了二战的胜利。,帮助盟军取得了二战的胜利。 越努力越幸运计算机简史v图灵奖:由美国计算机协会于图灵奖:由美国计算机协会于19661966年设立,年设立,专门奖励对计算机事业有重要贡献的个人,专门奖励对计算机事业有重要贡献的个人,有有“计算机界的诺贝尔奖计算机界的诺贝尔奖”之称。之称。 越努力越幸运计算机简史v姚期智姚期智美籍华人,美籍华人,20002000年图灵奖得主,世年图灵奖得主,世界著名计算机学家,美国科学院院界著名计算机学家,美国科学院院
10、士,中国科学院外籍院士,士,中国科学院外籍院士,20042004年年起在清华大学担任全职教授。起在清华大学担任全职教授。 v姚班姚班清华大学清华大学“计算机科学实验班计算机科学实验班”,姚期智,姚期智于于20042004年创办,每届年创办,每届2020左右名学生。左右名学生。越努力越幸运计算机简史v我国的计算机发展情况我国的计算机发展情况 19581958年,我国第一台通用数字电子计算机年,我国第一台通用数字电子计算机103103 型机研制成功,每秒运行型机研制成功,每秒运行15001500次;次;19831983年,每秒运行一亿次的银河巨型计算机在年,每秒运行一亿次的银河巨型计算机在 国防科
11、技大学诞生;国防科技大学诞生;19991999年年“银河银河IV”1000IV”1000亿次亿次/ /秒;秒; 越努力越幸运计算机简史v “ “天河天河2 2号号”计算机,计算机,20132013年底入驻广州年底入驻广州的国家超级计算机中心的国家超级计算机中心越努力越幸运计算机简史v计算机分类计算机分类 按体积大小分:巨型机、大型机、小型机、按体积大小分:巨型机、大型机、小型机、 微型机、单片机微型机、单片机单片机:指集成在一块单片机:指集成在一块芯片芯片上的完整计算机系上的完整计算机系统,也称微控器。它的使用领域十分广泛,如统,也称微控器。它的使用领域十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备
12、、导航系统、智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等,用上了单片机的产品常被冠以家用电器等,用上了单片机的产品常被冠以“智能型智能型”来形容。来形容。 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v计算机硬件由五大部分组成:计算机硬件由五大部分组成: 运算器、控制器、存储器、运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备输入设备、输出设备v计算机系统由硬件和软件两部分组成计算机系统由硬件和软件两部分组成 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v中央处理器中央处理器 CPUCPUCentral Processing UnitCentral Processing
13、Unit 在微机中常被称为微处理器在微机中常被称为微处理器(MPUMPUmicroprocessormicroprocessor) 由运算器、控制器和一些寄存器组成。由运算器、控制器和一些寄存器组成。(注意:不要把(注意:不要把“寄存器寄存器”写成写成“存存储储”);); 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成CPU越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v运算器进行各种算术运算和逻辑运算;运算器进行各种算术运算和逻辑运算; v控制器是计算机的指挥系统,控制器是计算机的指挥系统, 它的操作过程是:它的操作过程是: 取指令取指令分析指令分析指令执行指令;执行指令;越努
14、力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 CPUCPU的主要性能指标:的主要性能指标:v主频:即计算机主频:即计算机CPUCPU的主时钟频率,主频越高,的主时钟频率,主频越高,速度越快。速度越快。v字长:一次性能并行处理的二进制数码位数;字长:一次性能并行处理的二进制数码位数;例如:某微机例如:某微机CPUCPU型号为型号为P4 2.6GP4 2.6G,其中,其中2.6G2.6G指的指的就是就是CPUCPU的主时钟频率;的主时钟频率;AMD64AMD64位位CPUCPU,其中,其中6464位位指的是指的是CPUCPU的字长。的字长。 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成
15、v存储器的分级结构存储器的分级结构 目前在计算机系统中,通常采用三级存储器结构:目前在计算机系统中,通常采用三级存储器结构: 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v内部存储器:中央处理器能直接访问的存储器,内部存储器:中央处理器能直接访问的存储器,它包括快速缓冲存储器和主存储器。内存也常泛它包括快速缓冲存储器和主存储器。内存也常泛指主存,但严格上说,只有当内存中只有主存,指主存,但严格上说,只有当内存中只有主存,而没有快速缓冲存储器时,才能称为主存。而没有快速缓冲存储器时,才能称为主存。v外部存储器:中央处理器不能直接访问的
16、存储器,外部存储器:中央处理器不能直接访问的存储器,外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央处理器处理。处理器处理。越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v存储器速度比较:存储器速度比较: 内存内存 外存外存 快存快存 主存主存 辅存辅存越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 v快速缓冲存储器(快速缓冲存储器(CacheCache):):v简称快存或缓存,速度比主存储器快,但简称快存或缓存,速度比主存储器快,但容量较小,位于容量较小,位于CPUCPU与主存之间,用以加快与主存之间,用以加快机器速度。机器速度。 越努力越幸
17、运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成v 主存储器按读写功能,可分只读存储器(主存储器按读写功能,可分只读存储器(ROMROM)和随机存)和随机存储器(储器(RAMRAM)两种。)两种。 只读存储器(只读存储器(ROMROMRead Only MemoryRead Only Memory):只能读出,):只能读出,不能写,且原来所存信息不会因断电而丢失。不能写,且原来所存信息不会因断电而丢失。 * * PROM PROM 可编程的只读存储器:可改写一次。可编程的只读存储器:可改写一次。 * * EPROM EPROM 可擦可编程的只读存储器:可多次改写。可擦可编程的只读存储器:可多次改写。
18、 随机存储器(随机存储器(RAMRAMRandom Access MemoryRandom Access Memory):可以):可以读出和写入信息,读出和写入信息,RAMRAM中存储的信息将因断电或机器重新中存储的信息将因断电或机器重新启动而丢失。启动而丢失。越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成v外部存储器:也称为辅助存储器,一般容量较大,外部存储器:也称为辅助存储器,一般容量较大,速度比主存较慢。速度比主存较慢。硬盘(硬盘(Hard diskHard disk):目前的硬盘大多采用了温彻斯):目前的硬盘大多采用了温彻斯特技术,所以又称为特技术,所以又称为“温盘温盘”;软盘(
19、软盘(Floppy DiskFloppy Disk):常见的是):常见的是3.53.5英寸英寸1.44 MB1.44 MB光盘存储器(光盘存储器(CD-ROMCD-ROM):只能读,不能写;):只能读,不能写; CDCD盘片的存储量大约是盘片的存储量大约是650 MB650 MB,DVDDVD盘片容量大约盘片容量大约是是4.7GB4.7GB。* * CDCDRWRW: 可读写光驱,能读又能写。可读写光驱,能读又能写。 移动存储:主要有移动硬盘和移动闪存盘。移动存储:主要有移动硬盘和移动闪存盘。 越努力越幸运计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成v输入设备输入设备键盘(键盘(KeyboardK
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