计算机导论课后总结五
高级编程语言
接近人类自然语言及易于理解
BASIC语言
BASIC（来自英语：Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code的缩写），又译培基，一种直译式程序设计语言。名称字面为意思“初学者的全方位符式指令代码”，设计给初学者使用的编程语言，在完成编写后不须经由编译及链接等手续，经过解释器即可运行，但如果需要单独运行时仍然需要将其创建成可执行文件。
BASIC 语言是由Dartmouth学院John G. Kemeny与Thomas E. Kurtz两位教授于20世纪60年代中期所创。由于立意甚佳，BASIC语言简单、易学的基本特性，很快地就普遍流行起来，几乎所有小型、微型以家用电脑，甚至部分大型电脑，都有提供使用者以此种语言撰写程式。在微电脑方面，则因为BASIC语言可配合微电脑操作功能的充分发挥，使得BASIC早已成为微电脑的主要语言之一。
PASCAL语言
Pascal的名称是为了纪念十七世纪法国著名哲学家和数学家Blaise Pascal而来的，它由瑞士Niklaus Wirth教授于六十年代末设计并创立的。Pascal语言语法严谨，层次分明，程序易写，可读性强，是第一个结构化编程语言。Pascal语言广泛用于各种软件，程序分为名称（program后自拟）、设置（var后规定）、开始（begin)、程序（正文）、读取（read/read ln）、结束（end），结构层次强，严谨而又紧密。
C语言
C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。C语言是仅产生少量的机器语言以及不需要任何运行环境支持便能运行的高效率程序设计语言。尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在包括类似嵌入式处理器以及超级计算机等作业平台的许多计算机平台上进行编译。
C++语言
C++是C语言的继承，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计，因而C++就适应的问题规模而论，大小由之。
C++不仅拥有计算机高效运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。
Java语言
Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。
Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。
Ada语言
Ada是一种表现能力很强的通用程序设计语言，它是美国国防部为克服软件开发危机，耗费巨资，历时近20年研制成功的。它被誉为第四代计算机语言的成功代表。与其他流行的程序设计语言不同，它不仅体现了许多现代软件的开发原理，而且将这些原理付诸实现。因此，Ada语言的使用可大大改善软件系统的 清晰性， 可靠性， 有效性， 可维护性。
Logo语言
LOGO语言“logo”一词源于希腊文，原意为“文字”或“思考”、“想法”。是一种过程性语言，是在1976年由美国麻省理工学院（MIT）佩帕特（Seymour Papert）教授指导下的一个研究小组在LISP语言基础上，专门为儿童研制开发的编程语言。Logo语言虽然结构简单、却有丰富的表达方式，体现了现代计算机科学许多最新概念。
print [Hello World!]
并行程序设计语言
为了提高计算机的运行速度和系统的处理能力，在总体设计和逻辑设计中广泛采用并行操作技术，使各部件并行工作。要求操作系统具有并发性及资源共享，于是采用了并行程序设计，它是能够同时执行2个以上运算或逻辑操作的程序设计技术。采用了并行程序设计技术后，可使分时和多道程序更全面地利用计算机资源，使系统效率提高，开销减小 (所占内存小，花费的处理时间短)。
OpenMP
OpenMP是由OpenMP Architecture Review Board牵头提出的，并已被广泛接受，用于共享内存并行系统的多处理器程序设计的一套指导性编译处理方案(Compiler Directive)。
OpenMP支持的编程语言包括C、C++和Fortran；而支持OpenMp的编译器包括Sun Compiler，GNU Compiler和Intel Compiler等。OpenMp提供了对并行算法的高层的抽象描述，程序员通过在源代码中加入专用的pragma来指明自己的意图，由此编译器可以自动将程序进行并行化，并在必要之处加入同步互斥以及通信。当选择忽略这些pragma，或者编译器不支持OpenMp时，程序又可退化为通常的程序(一般为串行)，代码仍然可以正常运作，只是不能利用多线程来加速程序执行。
数据
数据的定义
数据(data)是事实或观察的结果，是对客观事物的逻辑归纳，是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。数据可以是连续的值，比如声音、图像，称为模拟数据。也可以是离散的，如符号、文字，称为数字数据。在计算机系统中，数据以二进制信息单元0,1的形式表示。
数据与信息的区别
数据是供计算机处理的，信息是供用户使用的
计算机常用的编码方式
1.ASCII
ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是最通用的信息交换标准，并等同于国际标准ISO/IEC 646。ASCII第一次以规范标准的类型发表是在1967年，最后一次更新则是在1986年，到目前为止共定义了128个字符。
2.扩展ASCII
在小型电脑开发的初期，就已经严格地建立了8位元位元组。因此，如果使用一个位元组来保存字元，则需要128个附加的字元来补充ASCII。1981年，当最初的IBM PC推出时，视讯卡的ROM中烧有一个提供256个字元的字元集，这也成为IBM标准的一个重要组成部分。
3.Unicode
Unicode（统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。1990年开始研发，1994年正式公布。
4.UTF-8
UTF-8（8位元，Universal Character Set/Unicode Transformation Format）是针对Unicode的一种可变长度字符编码。它可以用来表示Unicode标准中的任何字符，而且其编码中的第一个字节仍与ASCII相容，使得原来处理ASCII字符的软件无须或只进行少部份修改后，便可继续使用。因此，它逐渐成为电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。
5.GB-2312
GB2312编码是第一个汉字编码国家标准，由中国国家标准总局1980年发布，1981年5月1日开始使用。GB2312编码共收录汉字6763个，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个。同时，GB2312编码收录了包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母在内的682个全角字符。
6.音频编码
从信息论的观点来看，描述信源的数据是信息和数据冗余之和，即：数据=信息+数据冗余。音频信号在时域和频域上具有相关性，也即存在数据冗余。将音频作为一个信源，音频编码的实质是减少音频中的冗余。
自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。
7.图像编码
图像编码也称图像压缩，是指在满足一定质量（信噪比的要求或主观评价得分）的条件下，以较少比特数表示图像或图像中所包含信息的技术。
数据结构
数据结构课程有详述，导论这里就简单带过
数据的逻辑结构
集合、线性结构、树形结构和图状结构
数据的物理结构
顺序存储、链式存储和索引存储
常见的数据结构
线性表、栈、队列、树和图
算法
算法的定义
算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷，或不适合于某个问题，执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法中的指令描述的是一个计算，当其运行时能从一个初始状态和（可能为空的）初始输入开始，经过一系列有限而清晰定义的状态，最终产生输出并停止于一个终态。一个状态到另一个状态的转移不一定是确定的。随机化算法在内的一些算法，包含了一些随机输入。
形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题，并在其后尝试定义有效计算性或者有效方法中成形。这些尝试包括库尔特·哥德尔、Jacques Herbrand和斯蒂芬·科尔·克莱尼分别于1930年、1934年和1935年提出的递归函数，阿隆佐·邱奇于1936年提出的λ演算，1936年Emil Leon Post的Formulation 1和艾伦·图灵1937年提出的图灵机。即使在当前，依然常有直觉想法难以定义为形式化算法的情况。
定义动作
说明该算法每一步骤究竟做什么
细化与泛化
数据库
数据库的定义和特点
数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。数据库是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合，可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。
1）数据结构化
2）数据共享性高，易扩充
3）数据独立性高
4）数据由数据库管理系统统一管理和控制
数据的体系结构
三级模式结构
概念模式、外模式和内模式
二级映射
1）外模式/概念模式映射
2）概念模式/内模式
数据库模型
层次模式、网状模型和关系模型
关系的操作及结构化查询语言
插入、删除、更新和选择
数据库管理系统
数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据操作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。
主流数据库
Oracle数据库、Microsoft SQL server数据库、MySQL数据库、sybase数据库和DB2数据库
数据中心
数据中心的定义
数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。
在今后的发展中，数据中心也将会成为企业竞争的资产，商业模式也会因此发生改变。随着数据中心应用的广泛化，人工智能、网络安全等也相继出现，更多的用户都被带到了网络和手机的应用中。随着计算机和数据量的增多，人们也可以通过不断学习积累提升自身的能力，是迈向信息化时代的重要标志。
数据中心的组成
核心计算机机房和其他支持空间
传统数据中心的困惑
1）数据量急剧膨胀
2）能耗压力
3）管理压力
4）高可用性压力
5）合规压力
6）业务连续性压力
新一代数据中心
1）绿色环保
2）虚拟化和云计算
3）整合
4）模块化
5）灵活性
参考资料来源：
https://baike.baidu.com/item/BASIC语言/5964339?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/Pascal/241171?fromtitle=Pascal%E8%AF%AD%E8%A8%80&fromid=1152862
https://baike.baidu.com/item/c语言
https://baike.baidu.com/item/C%2B%2B/99272?fromtitle=c%2B%2B%E8%AF%AD%E8%A8%80&fromid=4102088&fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/Ada语言
https://baike.baidu.com/item/LOGO语言/5881905?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/openmp/3735430?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/ASCII/309296?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/扩展ASCII/9882009?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/UTF-8/481798?fr=aladdin
https://www.qqxiuzi.cn/zh/hanzi-gb2312-bianma.php
https://baike.baidu.com/item/音频编码/1729208?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/图像编码/9927899?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/算法
https://baike.baidu.com/item/数据库
https://baike.baidu.com/item/数据库管理系统/1239101?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/数据中心