单元 01
必修一 · 数据、信息与大数据
先分清数据、信息、知识、智慧四兄弟，再认识大数据的 4V 特征。选择题爱考“这属于哪一个”。
知识点 1.1
数据、信息、知识、智慧：一层比一层高
- 数据：对客观事物的符号记录，包括数字、文字、声音、图像、视频等。数据本身只是符号，还没有“意义”。
- 信息：数据所表达的意义。对数据进行处理（加工、计算、筛选）后得到。
- 知识：对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果，是人们在社会实践中获得的认识和经验的总和。
- 智慧：运用知识解决问题的创新思维能力（知识的内化）。
- 信息的特征：传递性、共享性、真伪性、时效性、价值相对性、依附性等。
“10.98%”这类数字本身是数据；它表达出来的“十年增长了多少”这一含义才是信息。考试就考这一步之差。
判断口径：符号记录 = 数据；记录表达的意义 = 信息；认识与经验的总和 = 知识。三个问法对应三个答案，别串。
知识点 1.2
大数据与 4V 特征
大数据概念：无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。
第四个 V 常被误记成“价值大”——正确说法是价值密度低：数据量庞大，可能发挥价值的只是其中一小部分。
判断是不是“大数据应用”，看是否用软件工具自动捕捉、管理、处理。纸质登记、手工记录即使数据再多，也不属于大数据技术。
单元 02
必修一 · 数据编码
从一个比特到一幅图：单位换算、进制转换、字符编码、声音与图像数字化，理论卷的计算题全在这一章。
知识点 2.1
存储单位与换算：位、字节、KB…EB
- 存储数据的最小单位是二进制位（bit，比特），只有 0 或 1 两种状态。
- 存储数据的基本单位是字节（Byte），8 个比特构成 1 个字节，即 1B = 8b。
- 相邻单位进率是 2¹⁰ = 1024，不是 1000。
公式算出来是“字节”时，问 KB 就再 ÷1024，问 MB 就再 ÷1024 两次。
| 2¹⁰ | 2⁹ | 2⁸ | 2⁷ | 2⁶ | 2⁵ | 2⁴ | 2³ | 2² | 2¹ | 2⁰ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1024 | 512 | 256 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
必背：2¹⁰ = 1024；进率是 2 的十次方。最小单位是“位”，基本单位是“字节”——这两个说法考试专门挖坑。
知识点 2.2
数制与进制转换
| 数制 | 基数 | 可用符号 | 位权 | 进位规则 |
|---|---|---|---|---|
| 十进制数 | 10 | 0~9 | …10², 10¹, 10⁰, 10⁻¹… | 逢 10 进 1 |
| 二进制数 | 2 | 0, 1 | …2², 2¹, 2⁰, 2⁻¹… | 逢 2 进 1 |
| 八进制数 | 8 | 0~7 | …8², 8¹, 8⁰, 8⁻¹… | 逢 8 进 1 |
| 十六进制数 | 16 | 0~9, A~F | …16², 16¹, 16⁰, 16⁻¹… | 逢 16 进 1 |
左：二转十按权展开求和；右：教材图 1-23——整数部分“除 2 取余”，商为 0 止，余数自下而上（低位→高位）读出。
比较不同进制数的大小，先全部换成十进制再比；题干里 B 表示二进制、D 表示十进制、H 表示十六进制、O 表示八进制。
知识点 2.3
字符编码：ASCII 与 Unicode
- ASCII 码：应用最广泛的西文字符编码方案，用 7 位二进制编码（可表示 128 个字符），存储时每个字符占 1 个字节（1Byte = 8bit）。
- 大小规则：数字 < 大写字母 < 小写字母。数字 0~9 按序递增，字母 A~Z 按序递增。
- 必背三个码值：“0”为 48，“A”为 65，“a”为 97；同一个字母大写比小写小 32。
- 汉字等字符编码：Unicode（统一码）给世界上所有符号一个独一无二的编码；此外还有 GBK（国标码）编码、UTF-8 等。
推码技巧：知道“i”= 105（二进制 1101001），求别的字母就在 105 上加减偏移——字母表顺序差几，码值就差几。
“3”<“8” 比的是码值；“A”<“a” 差 32。看到“某字符的十进制码值是 109”这类题，先换成熟悉锚点（如 a=97 或 i=105），再数偏移。
知识点 2.4
声音的数字化：三要素与数据量公式
采样按固定间隔取值
→
量化归到有限个电平
→
编码转成二进制存起来
- 声音数字化三要素：采样频率、量化位数、声道数。三要素指标越高，音质越好，文件也越大。
- 模拟信号是时间的连续函数；数字信号取值离散、不连续，两者可以相互转化。
未压缩音频数据量（字节）=（采样频率 × 量化位数 × 声道数）÷ 8 × 持续时间
三个常踩的坑：① 忘记 ÷ 8（算出来是比特不是字节）；② 双声道忘记 × 2；③ 换单位要 ÷ 1024 不是 ÷1000。
知识点 2.5
图像数字化：位图与矢量图
未压缩位图数据量（字节）= 图像分辨率（水平像素数 × 垂直像素数）× 颜色深度 ÷ 8
| 位图 / 点阵图 | 矢量图 | |
|---|---|---|
| 组成 | 像素（图片元素）组成 | 锚点、路径（由点连接的线）组成 |
| 表现 | 色彩层次细节丰富的图像 | 清晰的线条或文字 |
| 缩放 | 放大失真 | 放大不失真 |
| 存储 | 占用空间大，来源广（相机等） | 占用空间小，来源窄（软件生成） |
| 常用格式 | BMP、PSD、TIFF、GIF、JPEG | EPS、DXF、WMF、AI |
| 编辑软件 | Windows 画图、Photoshop | CorelDraw、Illustrator、Flash |
常见格式：图像 JPG/JPEG、PNG、BMP；视频 AVI、WMV、MP4。
数据量公式只适用于位图；矢量图由点线描述，不能套“分辨率 × 颜色深度 ÷ 8”。
知识点 2.6
数据压缩：无损与有损
- 无损压缩：解压后能完全还原原数据。例如 Zip 压缩、7z 压缩。
- 有损压缩：丢弃部分细节、不能完全还原。例如 MP3（音频）、JPEG（图像）、MPEG（视频）。
判断标准一条：解压后能不能完全还原。MP3、JPEG、MPEG 都是有损，别看它是常用格式就以为是无损。
单元 03
必修一 · 数据处理与算法实现
数据可视化四张图 + 算法三特征 + Python 基础 + 枚举解析两种算法，程序类选择题的分数都在这里。
知识点 3.1
数据可视化：四种常见图表
热力图
通过颜色分布描述人群分布、密度和变化趋势等，能非常直观地呈现密度、频度、温度等不易理解的数据。如：杭州市房租价格分布图。
散点图
数据点在直角坐标系平面上的分布图，表示两个变量或多个变量之间有无相关关系。
雷达图
把不同维度的数据放在同一个维度上比较差异。如：霍兰德人格分析中比较各人格类型的得分。
词云图
把文章中出现次数最多的词显示在图形中，词语出现次数越多该词越大，起到突出显示关键词的作用。
对号入座：比“多个维度的差异”选雷达图；看“两个变量的相关性”选散点图；看“密度、分布、趋势”选热力图；突出“高频关键词”选词云图。
知识点 3.2
算法的概念、特征与描述
算法：为解决某一类特定问题而采取的确定的、有限的步骤。
- 算法的三个特征：有穷性、确定性、可行性。
- 输入输出的规矩：有零个或多个输入；有一个或多个输出。（可以没有输入，但不能没有输出）
- 用计算机解决问题的一般过程：分析问题 → 设计方案 → 编程调试 → 解决问题。
- 算法的描述方法：自然语言、流程图、伪代码。
| 符号 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 起止框（圆角矩形） | 表示算法的开始或结束 | |
| 输入 / 输出框（平行四边形） | 数据的输入或结果的输出 | |
| 处理框（矩形） | 处理或运算的步骤，一个入口、一个出口 | |
| 判断框（菱形） | 对条件进行判断，产生分支 | |
| 流程线（箭头） | 指出流程的方向 |
网络爬虫：一个自动提取网页的程序，分两步：① 通过网络链接获取网页内容；② 对获得的内容进行处理。它是合法自动采集网络数据的常用手段。
“零个或多个输入、一个或多个输出”是固定搭配，四个选项就在这两个半句上换组合，记死“输入可为零、输出必须至少一个”。
知识点 3.3
程序设计语言的发展：机器 → 汇编 → 高级
机器语言0 和 1 组成的二进制，计算机能直接识别
→
汇编语言用助记符表示机器指令，如 MOV、ADD
→
高级语言接近人类语言，如 C、Java、Python
可以被计算机直接执行的语言是机器语言；汇编语言和高级语言都要翻译成机器语言才能执行（高级语言经编译或解释，汇编语言经汇编）。
“Python 能被计算机直接执行”是错的——Python 属于高级语言，需要解释执行。两空题先定“机器”，再定“高级”。
知识点 3.4
Python 基础：数据类型、变量与运算
| 常用数据类型 | 说明 | 常用类型转换函数 |
|---|---|---|
| int | 整型 | int(x)：转为整型 |
| float | 浮点型 | float(x)：转为浮点型 |
| str | 字符串型 | str(x)：转为字符串型 |
| bool | 布尔型（True / False） | 运算结果为 True、False |
| list | 列表 | — |
input() 进来的数据默认是字符串。想从键盘输入数字必须转换：num=int(input("请输入整数"))。
- 变量命名规则：可以包括字母、汉字、数字和下划线；不能以数字开头（如 2name 错）；区分大小写；不能用关键字（如 for、in、if、else、continue、not）。例：kr2 合法，sh-2、for、3a 都不合法。
- 常量：程序运行中值不能改变的量，如 1024、"red"。变量：值可以改变的量。
| 算术运算符 | 含义（示例） | 关系运算符 | 含义（示例） |
|---|---|---|---|
| + - * / | 加、减、乘、除（10/2=5.0） | == | 等于（5==2 为 False） |
| // | 整除（9//4=2） | != | 不等于（5!=2 为 True） |
| % | 取余（9%4=1） | > < >= <= | 大于、小于、大于等于、小于等于 |
| ** | 幂（2**4=16） | in | 是…的成员 |
- 优先级：( ) 高于 ** 高于 * / // % 高于 + -。
- 逻辑运算符：and 且，有假则假；or 或，有真则真；not 非，取反。
- 赋值与比较：一个 “=” 是赋值（a=5）；两个 “==” 是比较两边是否相等。赋值语句 a=b 后，a 获得 b 的值，b 不变。
三种基本控制结构：顺序结构；选择结构（if 单分支 / if-else 双分支 / if-elif-else 多分支）；循环结构（for 循环、while 循环）。
- range(start, stop, step)：创建整数列表，含头不含尾（range(0,5) 是 0~4，没有 5）；step 默认为 1。
- break 终止整个循环；continue 跳过本次循环进入下一次。while 循环必须在循环体内更新条件变量（i=i+1 可写成 i+=1），否则死循环。
变量名判断三步：① 有没有“-”这类非法字符；② 是不是数字开头；③ 是不是关键字。三关都过才合法。
知识点 3.5
常见算法：枚举与解析
- 枚举算法（穷举）：遍历所有候选答案（解集有限且可预先确定），通过循环和条件判断逐一验证每个可能解。结果可靠但效率较低。例如：一串钥匙中找能开门的那把、模糊数字推断、找 1000 以内能被 3 整除的数。
- 解析算法：基于前提条件与结果之间的数学关系，直接建立表达式（公式或函数）计算求解。无需遍历、效率高，但要求问题可数学建模。例如：根据里程和时长计算打车费用、落体小球位移、贷款月还款额计算。
选择题先问自己：能不能写出一个公式直接算？能 → 解析；只能一个个试 → 枚举。“从 100 枚硬币中找伪币”看着像公式题，实际没有公式可套，只能逐一称量比较，属枚举思想。
单元 04
必修二 · 信息系统与社会
冯·诺依曼五部件打底，网络十个考点串讲，最后用一张三层圈分清人工智能、机器学习、深度学习。
知识点 4.1
计算机体系结构与发展
- 发展阶段：电子管 → 晶体管 → 集成电路 → 超大规模集成电路。
- 第一代电子计算机：1946 年，美国宾夕法尼亚大学研制，名字叫 ENIAC。
- 冯·诺依曼体系结构：计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成，奠定了现代计算机的结构理念。
| 逻辑部件 | 功能 |
|---|---|
| 运算器（CPU） | 完成二进制数据的各类运算 |
| 控制器（CPU） | 控制计算机各个部件协调工作 |
| 存储器 | 保存数据、指令和运算结果。内存条（主存）、硬盘（辅存）、U 盘、光盘 |
| 输入设备 | 键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等 |
| 输出设备 | 显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统等 |
计算机硬件结构图：CPU = 控制器 + 运算器；内存分 RAM（可读写、断电丢失）与 ROM（只读、断电不丢失）；外存储器（硬盘）断电长期保存数据。
- 内存储器：RAM（随机存取存储器）+ ROM（只读存储器）。
- 系统软件：Windows、iOS、Linux、安卓（Android）、鸿蒙（HarmonyOS）等操作系统，以及数据库管理、语言处理程序。
- 应用软件：微信、QQ、Word、Excel 等。
计算机系统的组成：硬件（五大部件）+ 软件（系统软件 / 应用软件），对照上图把每个部件“对号入座”。
CPU = 运算器 + 控制器，两问别混：谁做运算找运算器，谁指挥找控制器；“程序和数据保存在哪里”找存储器。
知识点 4.2
计算机网络的分类、接入与设备
- 按覆盖范围分：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）；互联网是最大的广域网。
- 接入方式：局域网接入、电话线接入、ADSL 技术接入、电缆接入、光纤接入、无线接入。
- 常用传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。
- 常见网络设备：集线器、中继器、交换机、路由器、调制解调器、无线 AP 等。
介质怎么选：局域网通常用双绞线；城域网和广域网通过光纤连接（传输距离远、带宽大）。
楼与楼之间 300 米级的长距离连接选光纤，不选双绞线（100 米内）——这是介质选型题的固定考法。
知识点 4.3
数据交换技术
| 交换技术 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 电路交换 | 建立专用通路，适合实时要求高的交互性传输 | 传统电话 |
| 报文交换 | 提高网络使用率，但有传输延时 | 电报、传真 |
| 分组交换 | 兼有前两者的优点 | IP 电话 |
三对连线背牢：电路 ↔ 电话、报文 ↔ 电报传真、分组 ↔ IP 电话。题目换个说法（如“实时性好”对应电路交换），本质不变。
知识点 4.4
网络协议与 TCP/IP
网络协议：为在网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合，确保信息交换的一致性和有效性。
- TCP/IP 协议（传输控制协议/网际协议）：能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信。TCP/IP 不是单一协议，而是一个协议簇。
- 要想将设备接入互联网，就要借助 TCP/IP 协议，需要详细设置 IP 地址、子网掩码、默认网关、DNS 服务器等参数。
“TCP/IP 是单一协议”必错；“没有协议也能通信”必错。协议的作用是定规则，不是传数据本身。
知识点 4.5
网络拓扑：星型、总线型、环形
星型：中心节点一坏全网受影响；总线型：一条主干线，两端要有终端；环形：数据沿环逐站传递。
知识点 4.6
IP 地址与子网掩码
IPv4 地址实际上是一个 32 位的二进制数（IPv6 是 128 位）。为了好记，把 32 位分成 4 组（每组 8 位 = 1 个字节），每组换成十进制（0~255），组间用圆点分隔，如 192.168.10.4。
为什么每组是 0~255？8 位二进制最小 00000000 = 0，最大 11111111 = 255。
IP 地址 = 网络号 + 主机号：同一网络中的计算机，网络号必须相同。
IP 地址 = 网络号 + 主机号：同一网络中的计算机，网络号必须相同。
子网掩码把 IP 地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码不能单独存在，必须与 IP 地址配合使用。常用：255.255.255.0 和 255.255.0.0。
| 示例一 | 示例二 | |
|---|---|---|
| IP 地址 | 192.168.1.24 | 129.168.1.24 |
| 子网掩码 | 255.255.255.0 | 255.255.0.0 |
| 网络地址 | 192.168.1 | 129.168 |
| 主机地址 | 24 | 1.24 |
- 主机号全 0 是网络地址（如 192.168.1.0）、全 1 是广播地址（如 192.168.1.255），都不能分配给主机或路由器接口。
- 所以 C 类地址（掩码 255.255.255.0）最多 254 台主机，主机号范围 1~254。
教室组网例子：60 台计算机组建局域网，网络地址 192.168.1、网关 192.168.1.1、掩码 255.255.255.0，则各机 IP 可设为 192.168.1.2 ~ 192.168.1.254。不从 .1 开始是因为 .1 已被网关占用；局域网内 IP 不能重复，重复会IP 地址冲突无法联网。
判断 IP 合法三条：① 4 组数字；② 用点“.”分隔；③ 每组范围 0~255。三个条件同时满足才合法。
知识点 4.7
域名与域名系统（DNS）
- 概念：域名可以表示一个地域、一个单位或一个机构的网络系统，也可以表示网络中的某台计算机。
- 基本格式：由若干英文字母和数字组成，用“.”分隔成几部分，如 www.baidu.com。
- 唯一性：全世界没有重复的域名，域名具有唯一性。
读域名从右往左，级别越高：www.moe.gov.cn 理解为“中华人民共和国（cn）政府部门（gov）教育部（moe）的一台名为 www 的服务器”。
| 机构类型域名 | 含义 | 国家/地区域名 | 含义 |
|---|---|---|---|
| com | 商业性机构 | cn | 中国 |
| edu | 教育机构 | us | 美国 |
| gov | 政府部门 | uk | 英国 |
| org | 非盈利组织 | hk | 中国香港 |
| net | 网络机构 | jp | 日本 |
DNS（域名系统）：因特网上作为域名和 IP 地址相互映射的分布式数据库。上网时输入的网址（域名）通过 DNS 解析找到对应的 IP 地址，才能访问——域名的最终指向是 IP。
知识点 4.8
物联网与传感器、RFID
- 物联网（IOT，Internet of Things）：物物相连的互联网。
- 传感器（物联网技术核心）：一种检测装置，能感受被测量的信息，并按一定规律转换为电信号。
① 组成：敏感元件 + 转换元件；② 基本工作原理：敏感元件 → 转换元件，模拟信号转为数字信号；③ 按用途分类：位置传感器、接近和运动传感器、惯性传感器、压力敏和力敏传感器、光敏传感器、介质传感器、温度传感器、人体红外传感器等。 - 通信技术：① 蜂窝通信系统——移动 4G、5G 等；② 近距离通信技术——射频识别（RFID）、NFC、蓝牙、Wi-Fi 等。
RFID 射频识别：电子标签的阅读器通过天线与电子标签进行无线通信，可对标签识别码和内存数据进行读出和写入。典型应用：公交卡、门禁卡、二代身份证。
体温检测用人体红外传感器；测土壤湿度选湿度/介质传感器——抓住“被测量是什么”，别被场景带偏。RFID、NFC 属于近距离通信，4G/5G 属于蜂窝（远距离移动）通信。
知识点 4.9
人工智能：AI ⊃ 机器学习 ⊃ 深度学习
概念：人工智能是计算机科学的一个分支，主要研究利用数字计算机（或其控制的机器）模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。涉及机器学习、神经网络、自然语言处理、机器视觉等多个领域。
三个圈一层套一层：人工智能 ⊃ 机器学习 ⊃ 深度学习。
必背包含关系：人工智能包含机器学习和深度学习，机器学习包含深度学习。“人工智能就是机器学习”是典型错误选项；深度学习在自然语言处理领域表现出良好性能是正确说法。
学习自评
看看自己掌握到什么程度
做完所有题目后来这里看看，判断要不要回到某个单元重看知识点。
0
已作答
0
答对题数
—
正确率
未开始
掌握情况
学习建议：按单元顺序学：单元 02 的单位换算与数据量公式是计算题大户；单元 03 记死“输入可为零、输出至少一个”和 Python 变量命名三步判断。