NOIP初赛知识点整理

### NOIP初赛知识点整理 #### 第一部分 计算机基础知识 ##### 一、计算机的发展与应用 **1、计算机发展简史** 随着社会的进步和技术的发展，人类处理的信息变得日益复杂，传统的方法已经无法满足需求。因此，能够高效处理各种信息的电子计算机应运而生。 **（1）第一台电子计算机的诞生** - **诞生背景**：二战期间，为了满足弹道计算等军事需求，美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰·莫克利（John Mauchly）和工程师普雷斯伯·埃克特（Presper Eckert）领导研制了世界上第一台数字式电子计算机——ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）。 - **研发时间**：1943年开始研发，1946年完成。 - **性能参数**：每秒可计算5000次加法，3毫秒可以进行一次乘法运算，重量达30吨，占地面积170平方米。 **（2）计算机发展的几个阶段** | 代数 | 时间范围 | 主要电子器件 | 内存 | 外存储器 | 处理速度 | |------|--------------|---------------------|------------------|-------------------------|----------| | 第一代 | 1946-1958 | 电子管 | 汞延迟线 | 穿孔卡片、纸带 | 几千条/秒 | | 第二代 | 1958-1964 | 晶体管 | 磁芯存储器 | 磁带 | 几百万条/秒 | | 第三代 | 1964-1975 | 中小规模集成电路 | 半导体存储器 | 磁带、磁盘 | 几千万条/秒 | | 第四代 | 1975-现在 | 大规模/超大规模集成电路 | 半导体存储器 | 磁盘、光盘等大容量存储器 | 数亿条/秒 | - **第一代计算机特点**：体积大、能耗高、速度慢、容量小、价格昂贵，主要用于科学计算和军事领域。 - **第二代计算机特点**：开始出现监控程序和COBOL语言等应用，计算机应用范围扩展到工程设计、数据处理等领域。 - **第三代计算机特点**：1964年IBM推出了IBM360系列计算机，具有通用化、系列化、标准化的特点。 - **第四代计算机特点**： - 在硬件方面采用了大规模集成电路，提升了性能。 - 在软件方面发展了数据库系统、分布式操作系统等，并出现了复杂的指令集计算机（CISC）和精简指令集计算机（RISC）。 **复杂指令计算机(CISC)**：为了扩大计算机的应用范围而不断增加指令集，导致指令系统复杂、指令变长，这不利于提高性能。 **精简指令计算机(RISC)**：通过精简指令集来控制指令系统规模，提高整体性能。常见的RISC处理器包括AVR、PIC、ARM等。 **研制中的第五代计算机**： - **发展方向**：第五代计算机正朝着非冯·诺依曼式的架构发展，旨在增强计算机的智能处理能力。 - **技术特点**： - 创建非冯·诺依曼式语言：如LISP、PROLOG等，这些语言使用更简单的词汇表达非数值计算问题。 - 创建基于人脑神经系统处理信息原理的新型计算机模型：如生物计算机、光子计算机、量子计算机等。 **2、计算机对现代社会的影响** - **中国三金工程**：1993年底启动的“金桥”、“金关”、“金卡”等工程推动了中国的信息化进程。 - **金桥工程**：国家公用经济信息通信网络工程，为信息化基础设施建设奠定了基础。 - **金关工程**：实现了海关、外贸、外汇管理等部门的计算机联网，提高了管理效率。 - **金卡工程**：推动了电子货币的发展和应用。 ##### 二、计算机系统概述 **1、计算机的类型** - **大型通用机**：具有很强的综合处理能力和广泛的适用性，适用于企业级应用。 - **巨型机**：拥有更高的性能和计算速度，是衡量国家科技水平的重要指标。其发展趋势包括高性能部件的开发、多处理器系统以及并行计算技术。 - **小型机**：结构简单，便于更新升级，通常采用RISC技术。 - **工作站**：高性能的微机系统，适合专业应用。 - **微型机**：以微处理器为中心的小型计算机系统，是目前最为广泛使用的计算机类型。 通过以上对计算机基础知识的详细介绍，我们可以看到计算机从最初的庞大笨重到现在的轻巧便捷，经历了多个阶段的技术革新和发展。这些技术进步不仅改变了计算机本身的形态，也深刻影响了现代社会的各个方面。