中国计算机学会信息学奥林匹克丛书由中国计算机学会信息学奥林匹克专业委员会主编，由全国著名专家学者精心编著而成。

本书是本套丛书普及本中培训教程的第一册，它针对联赛考核的知识点，系统地介绍了计算机的基础知识和利用Pascal语言进行程序设计的方法，并通过大量的实例具体阐述了阅读程序的方法和技巧。与本书同进出版的培训教程第二册在第一册的基础上，进一步讲解了程序测试、效率分析和程序设计中的数据结构和算法的基本内容，并提供了如何提高算法效率的具体策略。

本书作者依据学生已有的认识经验，对书的内容作了周密的安排。教程体系合理、概念清晰、例题丰富、文字流畅、通俗易懂。

本书既可以作为全国信息学奥林匹克联赛的培训教材、联赛辅导教师的参考用书、参赛选手的自学用书，也可作为大中专院校相关专业以及电脑爱好者的参考书。

按照教育部《基础教育课程改革纲要》的要求，全国小学、初中和高中都开设了信息科技课程。作为面向全国中学生的奥林匹克信息学联赛（NOIP，简称联赛），其教学内容是在中学信息科技课程的基础上，从计算机的基本原理入手，侧重基础知识、基本理论和概念，实现从操作到理论、从具体到抽象、从个别到一般、从零散到系统的转变。这是因为：

1．中学的信息科技课程是从实际出发，以介绍计算机的基本环境、工具和应用软件（如Windows、DOS、中英文输入、Word、Excel、PowerPoint、FrontPage等）为主，注重掌握其应用的方法和技能。联赛初赛和教程的内容应避免和中学的信息科技课程完全雷同。

2．近几年来，以视窗技术为代表的工作环境确实给中学的信息科技课程带来了新的气息，但是我们应该清醒地认识到，在信息时代，软件工具的变化日新月异，如果今天学生不懂得计算机的基本知识，那么今后他们只能跟着别人开发出来的软件工具亦步亦趋，不利于实现信息科学上的知识创新。因此，联赛作为开拓学生眼界的一种课外活动，其初赛和教程的内容应该在中学生可接受的前提下，多涉及一些信息技术核心、本质的内容，这些内容超越计算机操作的细节，不会因为技术进步而很快过时，并与大学的相关课程相衔接，成为学生终身受用的东西。

3．按照教育部的文件规定，高中阶段在全国奥林匹克信息学联赛 （NOIP）中获一等奖的学生具有免试直升大学的资格。因此联赛的内容必须有一定的知识层次，与大学的计算机教育保持一定的衔接性，并能够真正把计算机学习方面学有所长的优秀中学生选拔出来。

4．根据联赛大纲，初赛以考核学生的计算机基础知识为主，采用笔试形式，而复赛是考核学生的编程能力，采用上机形式。按照实用性的要求，本教程应将联赛历年的初赛试卷和社会上比较有价值的模拟初赛试卷所涉及的知识点，尽可能多地囊括进来，使得学生对初赛有比较充分的知识准备。

基于上述考虑，学习本教程时应该将注意力集中在以下三个方面：

1．清晰地理解与计算机内部结构有关的一些基本概念，掌握涉及计算机信息处理基本功能的有关内容。

2．在熟知各种应用软件的操作常识的基础上，学会把计算机作为信息处理工具，来完成具体任务，解决实际问题。

3．了解计算机对现代社会的影响，知道它通过哪些途径来影响我们的日常生活以及怎样影响我们的未来。

由于本教程是中学信息技术课程的深化，因此必有一些内容是读者生疏和不易理解的，而且读者不都有听课或得到老师指导的机会。所以我们建议读者在学习时注意如下几点：

（1）温故知新

读者在初学时不必强求记住所有名词，在遇到难以理解的概念时也不必强求立即学会，可以在看完一节或一章后再回过头来温习，或者和周围的人讨论，也可以做一个标记后，接着往下读，学习完一个阶段后再回过头来思考原来的问题，这样往往会迎刃而解。实际上，书中每一单元的内容都值得初学者多读几遍，过一段时间之后再回过头来温习一些重要内容，这样既有助于记忆又可以获得更深入的理解。

（2）多角度思考问题

用计算机做事的方法可能不止一种。不管所要完成的任务是大是小，最好在完成之后再设法寻找另一种方法完成它，后一种方法可能是更好的方法。特别是在使用某方法而没有成功时，不要半途而废，不妨换一种方法试试看，可能会出现“东方不亮西方亮”“柳暗花明又一村”的效果。

（3）借助黑箱原理

实际的计算机系统结构非常复杂，没有必要全部了解系统的复杂结构，而应该着重了解自己与计算机系统交往层面上的各种情况，弄清楚和计算机系统之间的联系方法和基本原理。把计算机看作是一个“黑箱”，尽量避开那些与自己当前任务无关的问题和相对次要的内容，把注意力集中在那些与任务紧密联系的关键点上。例如学习计算机系统知识时，不必去了解计算机每一个部件的功能和它们之间的连线，而只要理解计算机系统的逻辑图和主要处理部件协同工作的原理就行了。

（4）充分利用上机经验

本教程的读者大都为学习过中小学信息科技教材的中学生，他们有熟悉计算机操作和掌握许多应用软件功能的有利条件，因此应该充分利用这些第一手经验来加深自己对基本概念的理解，用实践经验促进理论学习。我们以为在学习中要强化实践，许多东西不上机是学不会的，实践出真知应奉为座右铭。

中国计算机学会信息学奥林匹克丛书

2003年7月

PREFACE 序

第一篇  计算机的基础知识

第1章  计算机的发展与应用 3

1.1  计算机发展简史 3

1.1.1  第一台电子计算机的诞生 3

1.1.2  计算机发展的几个阶段 4

1.2  计算机对现代社会的影响 6

1.2.1  计算机应用概述 6

1.2.2  由信息高速公路热引发的全球信息化浪潮 7

1.2.3  我国的“三金”工程 9

1.3  计算机用户的行为规范 11

1.3.1  防范计算机犯罪 11

1.3.2  保护知识产权 11

1.3.3  计算机病毒 12

1.3.4  计算机病毒的防治 13

习题 14

第2章  计算机概述 15

2.1  计算机的类型 15

2.2  计算机组成与工作原理 19

2.2.1  存储程序工作原理 19

2.2.2  计算机指令系统 20

2.2.3  计算机硬件系统 21

2.2.4  程序的自动执行 24

2.3  计算机软件系统 25

2.3.1  计算机软件概述 25

2.3.2  操作系统的形成与发展 26

2.3.3  数据库在信息科技领域的作用日益凸现 29

2.4  信息的表示与存储 33

2.4.1  计算机内部是一个二进制数字世界 33

2.4.2  计算机的数字系统 34

2.4.3  计算机中带符号数的表示法 36

2.4.4  信息存储单位 42

2.4.5  非数值信息的表示 43

2.4.6  信息的内部表示与外部显示 44

习题 45

第3章  多媒体技术应用 47

3.1  多媒体技术和多媒体计算机系统 47

3.1.1  多媒体技术简介 47

3.1.2  多媒体计算机概述 48

3.1.3  多媒体计算机系统 49

3.2  数据压缩和解压缩技术 56

3.3  网络多媒体应用的发展 57

3.4  多媒体信息处理工具简介 57

3.4.1  相关的名词解释 57

3.4.2  图形制作平台FreeHand 58

3.4.3  图像处理平台Photoshop 58

3.4.4  动画制作平台 Animation Pro 59

3.4.5  电子合成音乐 59

3.5  Windows 98中的多媒体应用软件 60

习题 62

第4章  计算机网络使用基础 63

4.1  计算机网络简介 63

4.1.1  计算机网络的发展历程 63

4.1.2  计算机网络的功能 65

4.2  计算机网络的结构 65

4.2.1  计算机网络的物理组成 65

4.2.2  计算机网络的拓扑结构 67

4.2.3  计算机网络的体系结构 69

4.3  计算机网络应用模式 72

4.3.1  客户机/服务器模型 72

4.3.2  文件服务器 73

4.3.3  打印服务器 74

4.3.4  数据库服务器 75

4.3.5  远程登录 75

4.4  Internet简介 76

4.4.1  什么是Internet 76

4.4.2  Internet网络地址和域名 76

4.4.3  Internet的服务功能 79

习题 84

第二篇  程序设计语言和程序的阅读分析

第5章  程序设计语言 87

5.1  程序设计语言基础 87

5.1.1  程序设计语言的组成 87

5.1.2  语言和程序设计的发展 88

5.1.3  面向对象程序设计方法成为今后软件发展的主流 91

5.1.4  Pascal语言概述 93

5.2  Pascal程序的一般结构和输入输出语句 94

5.2.1  输入语句read和readln 94

5.2.2  输出语句write和writeln 95

5.2.3  程序的一般结构 97

5.3  Pascal的控制结构 98

5.3.1  控制转移 98

5.3.2  顺序结构 100

5.3.3  选择结构 101

5.3.4  重复控制结构 109

5.4  Pascal语言的数据类型 116

5.4.1  运算对象的显式定义 116

5.4.2  表达式 120

5.4.3  Pascal的简单类型 121

5.4.4  结构类型 132

5.4.5  指针类型 152

5.5  Pascal语言的子程序 159

5.5.1  过程 160

5.5.2  函数 162

5.5.3  实参与形参 164

5.5.4  递归 169

习题 175

第6章  阅读分析程序 177

6.1  程序设计的特点 177

6.2  阅读和分析程序 179

6.3  完善程序 191

6.3.1  按照出题者的编程思路完善程序 191

6.3.2  完善程序的实例分析 193

习题 205