国科大交叉学院二次选拔笔试2025 AI方向基础知识整理存档

图片来源网络和王道考研的PPT，考试内容紧贴大纲，仅做个人整理资料学习分享。

1. 计算机系统结构

（1）计算机系统的基本组成、计算机系统的工作原理

两大部分：硬件（电子元件，各类光电机设备），软件（事先编制的具有各类特殊功能的程序）

五大部件：输入设备，运算器，存储器，控制器，输出设备

中央处理器：Central Processing Unit, CPU 由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构联系紧密，通常集成在同一芯片上，称为CPU

输入输出设备：I/O设备（Input/Output Equipment）

现代计算机三大部分：CPU I/O设备主存储器

CPU和主存储器合起来称为主机，I/O设备称为外部设备

程序与数据一样存取，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理，这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理，冯诺依曼体系结构计算机的工作原理可以概括为八个字：存储程序、程序控制。

存储程序工作方式与基本结构

主存与CPU之间的连接，Cache工作原理

存储容量的拓展：位拓展字拓展位字拓展

存储器与CPU连接

地址线连接：CPU地址线数往往多于存储芯片地址线数，通常地址线低位与存储芯片地址线相连。高位或在存储芯片扩充时使用，或用作片选信号等用途。

数据线连接：对存储芯片扩位。

读写命令线连接：通常高电平读低电平写。有些CPU读写线分开。

片选线连接：(CS) ̅ 低电平有效，与CPU的访存控制信号(MERQ) ̅有关，也与地址有关。

合理选择存储芯片：RAM用户编程，ROM存放系统程序、标准子程序、各类常数。

CPU, ALU, I/O, MIPS, FLOPS概念

CPU: Central Processing Unit 中央处理单元

ALU: 算数逻辑单元(arithmetic and logic unit)

I/O: Input/Output

MIPS: Million Instruction Per Second 百万条指令每秒

FLOPS: Floating Point Operation Per Second 浮点运算次数每秒

2. 操作系统与编译

（1）操作系统的基本概念

操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中直接控制硬件、协调软硬件资源的基础软件。

①系统资源管理者

②向上层提供方便医用的服务

③最接近硬件的一层软件

（2）实时操作系统和分时操作系统

实时操作系统：实时系统（Real Time System）是指系统能够即时相应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该时间的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。

优点：广泛应用于对时间要求严格的领域。

分时操作系统：计算机以时间片为单位轮流为各个用户/作业服务，各个用户可通过终端与计算机进行交互。

优点：用户请求可以及时响应，解决了人机交互问题，允许多个用户同时使用一台计算机，并且操作相互独立，感受不到别人存在。

缺点：不能优先处理一些紧急任务，对各个用户/作业完全公平，不区分紧急性。

（3） "编译型语言"和"解释型语言"概念

编译型语言：源代码通过编译器一次性转换为目标机器代码，生成的文件直接在操作系统上运行。（C/C++， Go， Rust）

执行速度快，平台依赖，开发周期长

解释型语言：代码由解释器逐行翻译并运行，不生成独立的机器码文件。（Python， JavaScript， PHP）

跨平台性好，执行速度较慢

（4）编译器、汇编器、链路器概念

编译器：Compiler 高级语言源代码转换为汇编代码（或直接生成目标机器码）

汇编器：将汇编代码直接转换为机器码

链接器：多个目标文件和库文件合并，生成最终的可执行文件

3. 程序设计与C语言

（1）计算机程序设计的任务、程序调试步骤

任务：将问题需求转换为计算机可执行的指令

程序调试步骤：1. 复现错误 2. 定位错误 3. 分析原因 4. 修复错误 5. 验证修复 6. 预防措施

（2）程序流程图的画法、顺序结构程序设计的方法

开始结束：圆角框

输入输出：平行四边形

方框：操作

菱形：判断

（3）数据基本成分，常量、变量的含义及使用方法，基本数据类型的用法

（4）C语句的基本概念；数据类型、运算符与表达式、逻辑运算与判断选取控制、循环控制、数组、函数和指针、简单的C语言程序设计

（5）常用排序、输入输出算法、循环算法的C语言实现

插入排序：

每一次将一个待排序的记录按照关键字大小插入已经拍好的序列。

cpp 复制代码

for(i=1;i<10;i++){
    for(j=0;j<i;j++){
        if(A[i]<A[j]){
            int temp;
            temp=A[i];
            for(k=i;k>=j+1;k--){
                A[k]=A[k-1];
            }
            A[j]=temp;
            break;
        }
    }
}

希尔排序：先将待排序表分割成若干形L[I,i+d,i+2d,...,i+kd]的特殊子表，对各个子表插入排序，缩小增量d，重复上述过程到d=1。

第一趟d=n/2。每一趟d=d/2

cpp 复制代码

for(d=n>>1;d>=1;d=d>>1){
    for(i=d;i<n;i++){
        if(A[i]<A[i-d]){
            int temp=A[i];
            for(j=i-d;j>=0&&temp<A[j];j-=d){
                A[j+d]=A[j];
            }
            A[j+d]=temp;
        }
    }
}

冒泡排序：从后往前或从前往后两两比较相邻元素的值，若为逆序，则交换，直到序列比较完。

cpp 复制代码

for(i=0;i<n;i++){
    for(j=n-1;j>i;j--){
        if(A[j]<A[j-1]){
            m=A[j-1];
            A[j-1]=A[j];
            A[j]=m;
        } 
    }
}

快排

cpp 复制代码

int Partition(int A[],int low,int high){
    int pivot=A[low];
    while(low<high){
        while(low<high&&A[high]>=pivot) --high;
        A[low]=A[high];
        while(low<high&&A[low]<=pivot) ++low;
        A[high]=A[low];
    }
    A[low]=pivot;
    return low;
} 
void QuickSort(int A[],int low,int high){
    if(low<high){
        int pivotpos=Partition(A,low,high);
        QuickSort(A,low,pivotpos-1);
        QuickSort(A,pivotpos+1,high);
    }
}

简单排序

cpp 复制代码

for(i=0;i<n;i++){
    int j=0;
    minnow=A[i];
    nowpot=-1;
    for(j=i+1;j<n;j++){
        if(A[j]<minnow){
            minnow=A[j];
            nowpot=j;
        }
    }
    if(nowpot!=-1){
        int tmp=A[i];
        A[i]=A[nowpot];
        A[nowpot]=tmp;
    }
}

堆排序

归并排序

cpp 复制代码

int temp[100005],a[100005]; 
void sort_change(int l,int mid,int r){
        //排序部分，把大区间再次分成小区间排序
    int k1=l,k2=mid+1,k=l;
        //初始化三个指针，一个指左区间左端点，一个指右区间左端点，一个指最终答案区间的左端点
    while(k1<=mid&&k2<=r){
        if(a[k1]>a[k2]){
            temp[k]=a[k2];
            k++,k2++;
        }
        else{
            temp[k]=a[k1];
            k++,k1++;
        }
            //每次取两个区间中最小的数字加入答案,指针右移
    }
    while(k1<=mid){
        temp[k]=a[k1];
        k++,k1++;   
    }//如果右区间的数字已经取完了，将左区间剩余数字按照一样从小到大的顺序放入答案
    while(k2<=r){
        temp[k]=a[k2];
        k++,k2++;
    }//如果左区间的数字已经取完了，将右区间剩余数字按照一样从小到大的顺序放入答案
    for(int i=l;i<=r;i++) a[i]=temp[i];//将储存答案的数组的值赋回原来的数组
} 
void sort_re(int l,int r){
    if(l>=r) return ;//如果该区间不满足条件，即左边在右边的右边，return
    int mid=(l+r)/2;//二分思想
    sort_re(l,mid);//给左子区间排序
    sort_re(mid+1,r);//给右子区间排序
    sort_change(l,mid,r);//保证左右子区间排列得整整齐齐之后，才能并起来
        //将大区间化成小区间然后排序
}
int n;
int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&a[i]);//读入
    sort_re(1,n);//排序（进入划分区间）
    for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",a[i]);//输出
    return 0;
}