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

        考研 責(zé)任編輯:張雪丹 2023-08-18

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        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)編程語言(C語言)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)語言程序與機(jī)器語言程序之間的轉(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、頁式虛擬存儲(chǔ)器

        基本原理,頁表,地址轉(zhuǎn)換,TLB(快表)。

        3、段式虛擬存儲(chǔ)器

        4、段頁式虛擬存儲(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)語句的機(jī)器級(jí)表示

        3、循環(huán)結(jié)構(gòu)語句的機(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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