大学计算机基础第四章习题与解析大学计算机基础第四章习题与解析第4章冯.诺依曼计算机：机器级程序及其执行1、关于“图灵机”,下列说法不正确的是_____.(A)图灵机给出的是计算机的理论模型；(B)图灵机的状态转移函数q,X,Y,R(或L或N),p,其实就是一条指令,即在q状态下,当输入为X时,输出为Y,读写头向右(R)、向左(L)移动一格或不动(N),状态变为p；(C)图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路；(D)凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题人和算法也解决不了；(E)上述有不正确的.答案：E解释：本题考核基本的图灵机模型.20世纪30年代,图灵提出了图灵机模型,建立了指令、程序及通用机器执行程序的理论模型,奠定了计算理论的基础,因此(A)正确；选项(B)是图灵机的五元组形式的指令集,是一个行动集合,又称状态转移函数,因此正确；图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路,一个问题的求解可以通过构造其图灵机（即算法和程序）来解决,因此(C)正确；(D)为图灵可计算性问题,正确.综上,本题答案为(E).具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件.2、关于“图灵机”和“计算”,下列说法不正确的是_____.(A)计算就是对一条两端可无限延长的纸带上的一串0和1,一步一步地执行指令,经过有限步骤后得到的一个满足预先规定的符号串的变换过程；(B)“数据”可被制成一串0和1的纸带送入机器中进行自动处理,被称为数据纸带；处理数据的“指令”也可被制作成一串0和1的纸带送入机器中,被称为程序纸带；机器一方面阅读程序纸带上的指令,并按照该指令对数据纸带上的数据进行变换处理.(C)计算机器可以这样来制造：读取程序纸带上的指令,并按照该指令对数据纸带上的数据做相应的变换,这就是图灵机的基本思想；(D)上述有不正确的.答案：D解释：本题考核对图灵机思想的理解.(A)(B)(C)均叙述正确,(D)错误.具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件.3、下图为用状态转换图示意的一个图灵机,其字母集合为{0,1,X,Y,B},其中B为空白字符；状态集合{S1,S2,S3,S4,S5},其中S1为起始状态,S5为终止状态；箭头表示状态转换,其上标注的如in,out,direction表示输入是in时,输出out,向direction方向移动一格,同大学计算机基础第四章习题与解析时将状态按箭头方向实现转换,其中in,out均是字母集中的符号,direction可以为R(向右移动)、L(向左移动)、N(停留在原处).该图灵机的功能是_____.(A)识别是否如0101,01010101的0、1串,即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同；(B)识别是否如000111,00001111的0、1串,即左侧连续0的个数和右侧连续1的个数相同的0、1串；(C)将形如0101,01010101的0、1串,即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同,转换为XYXY,XYXYXYXY的形式；(D)将形如000111,00001111的0、1串,即左侧连续0的个数和右侧连续1的个数相同的0、1串转换为YYY,XYYYY的形式.答案：D解释：本题考核图灵机模型及其应用.根据本题中in,out,direction的描述及状态转移图,可以看到该图灵机是将一个0、1串中的0转换成X,1转换成Y.接着,具体来看S1、S2、S3的转移,一个串从S1开始,当遇到第一个0,将0转换成X,然后向右移一位,进入状态S2,该状态检测下一位是否为1,当不是的话,什么都不做,直接向右移一位,知道遇到第一个1,遇到以后,将1转换成Y,向左移动,进入到状态S3,该状态回溯0、1串,直到遇到X,然后指向在其右侧的符号,返回到S1状态.这个过程即为一个左侧连续0的个数和右侧连续1的个数相同的0、1串,每次都寻找排在最前面的一个0和一个1,将它们分别转换成X,Y,直到所有的0和1转换为X和Y.因此,答案(D)正确.具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件.4、下图为用状态转换图示意的一个图灵机,其字母集合为{0,1,X,Y,B},其中B为空白字符；状态集合{S1,S2,S3,S4,S5,S6},其中S1为起始状态,S6为终止状态；箭头表示状态转换,其上标注的如in,out,direction表示输入是in时,输出out,向direction方向移动一格,同时将状态按箭头方向实现转换,其中in,out均是字母集中的符号,direction可以为R(向右移动)、L(向左移动)、N(停留在原处).大学计算机基础第四章习题与解析该图灵机的功能是_____.(A)识别是否如0101