A-Level 计算机第二年学什么：没有选修专题，剑桥 Paper 3 第 13–20 部分逐节看

先说明：A-Level 计算机科学没有选修专题。剑桥 9618 的 A Level 两张卷（Paper 3、Paper 4）都是必考，考纲第 13–20 部分全部要学。爱德思 IAL 没有“计算机科学”这门课（它开设的是“信息技术”），所以这篇只讲剑桥。这篇讲的是第二年（A Level 阶段）新增的内容。我们在A-Level 计算机怎么考里只列了第 13–20 部分的标题，上机编程题的写法见计算机编程题。这篇依据剑桥 9618 考纲逐节展开 Paper 3 进阶理论的内容。我们对照过，2026 年版和 2027–2029 年版（第 2 版）考纲中，第 13–20 部分的内容一致。

一、A Level 的两张卷

• Paper 3 进阶理论：1 小时 30 分钟、75 分，笔试，全部题目必答，有短答题也有较长的回答；考第 13–20 部分；占 A Level 的 25%；
• Paper 4 上机实操：2 小时 30 分钟、75 分，在不能上网、不能用电子邮件的电脑上用 Java、Visual Basic（.NET）或 Python（均为控制台模式）作答；考第 19–20 部分，但不考低级语言编程和声明式编程；占 A Level 的 25%；
• 所有试卷都不能用计算器。

也就是说，第 13–18 部分只在 Paper 3 笔试中考；第 19–20 部分既在 Paper 3 考理解，也在 Paper 4 考上机实现。

二、第 13 部分：数据表示

• 用户定义数据类型：为什么需要；非组合类型（枚举、指针）；组合类型（集合、记录、类/对象）；为给定问题设计合适的类型；
• 文件组织和访问：串行、顺序（按关键字段）、随机（按记录关键字）三种文件组织；顺序访问和直接访问；哈希算法及其在随机文件读写中的使用；
• 浮点数：用二进制补码表示尾数和指数；改变尾数、指数位数分配的影响；二进制浮点数和十进制的相互转换；规格化及其原因；上溢和下溢；二进制表示只是近似值、会产生舍入误差。

三、第 14 部分：通信与互联网技术

• 协议：为什么需要协议；协议栈的分层思想；TCP/IP 四层（应用层、传输层、网际层、链路层）各自的功能，以及消息在互联网上从一台主机发到另一台时的过程；HTTP、FTP、POP3、IMAP、SMTP、BitTorrent（点对点文件共享）各自的用途；
• 电路交换与分组交换：各自的优缺点和适用场合；路由器在分组交换中的作用；分组交换如何在网络（包括互联网）中传递消息。

四、第 15 部分：硬件与虚拟机

• 处理器：RISC 与 CISC 的区别，以及两者的中断处理；RISC 处理器中流水线和寄存器的作用；四种基本计算机体系结构 SISD、SIMD、MISD、MIMD；大规模并行计算机的特点；虚拟机的概念、作用举例和优缺点；
• 布尔代数与逻辑电路：半加器、全加器的真值表（可能有两个以上输入的逻辑门）；SR、JK 触发器的电路、真值表和存储作用；德摩根定律和用布尔代数化简；卡诺图的作用和用法。

五、第 16 部分：系统软件

• 操作系统：如何最大化利用资源；用户界面如何对用户隐藏硬件的复杂性；进程管理：多任务、进程的运行/就绪/阻塞三种状态、调度的必要性，以及轮转、最短作业优先、先来先服务、最短剩余时间四种调度算法；内核作为中断处理程序，如何用中断处理管理低级调度；虚拟内存、分页和分段，分页与分段的区别，页面如何置换，磁盘抖动如何发生；
• 翻译软件：解释器如何不生成翻译版本就执行程序；编译的各个阶段（词法分析、语法分析、代码生成和优化）；用语法图或巴科斯范式（BNF）表示语言的语法；用逆波兰表示法（RPN）求表达式的值。

六、第 17 部分：安全

• 加密：公钥、私钥、明文、密文，对称和非对称加密；如何用密钥让公众向个人或机构发送私密消息，以及如何向公众发送经过验证的消息；量子密码的用途和优缺点；
• SSL/TLS：用途，在客户端—服务器通信中的使用，适合使用的场合；
• 数字证书：如何获得，如何用于生成数字签名。

七、第 18 部分：人工智能

• 图在人工智能中的应用：图的用途和结构；用 A* 算法和 Dijkstra 算法在图上搜索。考纲注明，不要求写建立、访问或搜索图的算法；
• 人工神经网络如何推动机器学习；
• 深度学习、机器学习、强化学习，以及使用这些方法的原因；机器学习的类别（包括监督学习、无监督学习）；
• 机器学习中的误差反向传播和回归方法。

八、第 19 部分：计算思维与问题解决

• 查找：写线性查找和二分查找的算法；二分查找的使用条件，以及其效率随数据量的变化；
• 排序：写插入排序和冒泡排序的算法；排序效率取决于数据的初始顺序和数量；
• 抽象数据类型：在链表、二叉树中查找；向栈、队列、链表、二叉树插入；从栈、队列、链表删除；图是一种抽象数据类型，要能描述其特点、说明适用场合，但不要求写图的代码；用内置类型或其他抽象数据类型实现栈、队列、链表、字典、二叉树；
• 算法比较：用时间和内存等标准比较算法，用大 O 表示法表示时间复杂度和空间复杂度；
• 递归：递归的基本特征；在编程语言中如何表达；编写和跟踪递归算法；什么时候适合用递归；编译器翻译递归代码要做什么（栈的使用和“回退”）。

九、第 20 部分：进阶编程

• 四种编程范式：
  • 低级编程：编写使用立即、直接、间接、变址、相对五种寻址方式的低级代码；
  • 命令式（过程式）编程：以 AS 的结构化编程为默认知识；
  • 面向对象编程：对象、属性、方法、类、继承、多态、包含（聚合）、封装、getter 和 setter、实例等术语；设计合适的类来解决问题；写出体现面向对象的代码；
  • 声明式编程：根据给定信息写出事实和规则，并写出能用事实和规则满足目标的代码；
• 文件处理与异常处理：以读、写、追加模式打开和关闭文件；读写记录；对串行、顺序、随机文件进行操作；什么时候适合用异常处理，并写出异常处理代码。

注意：低级编程和声明式编程只在 Paper 3 笔试中考，Paper 4 上机不考。

十、怎么学

以下是经验性建议：

1. 先分清“笔试”和“上机”：第 13–18 部分以理解和解释为主，第 19–20 部分既要会讲原理，也要能在电脑上写出能运行的代码；
2. 手算要练熟：浮点数转换和规格化、布尔代数化简、卡诺图、逆波兰表达式求值都不能用计算器，按步骤反复练；
3. 画图记流程：TCP/IP 四层、进程三态、编译各阶段、非对称加密和数字签名的流程，都适合画成示意图；
4. A* 和 Dijkstra 手动走一遍：考纲不要求写图的算法，但要会在图上执行搜索，拿几张图一步步算；
5. 抽象数据类型和递归要亲手实现：栈、队列、链表、二叉树的插入、查找、删除，以及递归算法，用自己的编程语言都写一遍，同时准备 Paper 4（见第 193 篇）；
6. 面向对象要会“设计类”：不只是记术语，要练从问题描述出发，设计类、属性和方法；
7. 用对考纲版本：2026 年考试和 2027–2029 年考试各有一份考纲，第 13–20 部分的内容一致，但仍以自己考试年份的考纲为准。

最后

A-Level 计算机科学没有选修专题，第二年要学完第 13–20 部分：从浮点数、网络协议、处理器架构、操作系统、加密，到人工智能、算法和编程范式。Paper 3 考理解和解释，Paper 4 考上机实现。按考纲逐节整理，理论部分练准确表述，算法和编程部分亲手写代码，第二年的复习就有了清单。如果你需要 A-Level 计算机辅导，可以和我们的老师聊一聊。

核对说明：本文于 2026 年 9 月核对：剑桥 9618 Paper 3、Paper 4 的时长、分值、占比、作答形式、考查范围（包括 Paper 4 不考低级和声明式编程），不能使用计算器的规定，第 13–20 部分各小节的内容和说明（包括不要求写图的算法、不要求写图结构的代码），来自剑桥国际《Computer Science 9618 syllabus for 2027, 2028 and 2029》（第 2 版），并与 2026 年版考纲逐行对照，第 13–20 部分内容一致；爱德思 IAL 没有计算机科学课程已在本站第 170 篇中核对。各小节内容是我们的节译。学习方法是我们的经验性建议。

参考来源：

• Cambridge International：AS & A Level Computer Science (9618)
• Cambridge International：Computer Science 9618 Syllabus 2026（PDF）
• Cambridge International：Computer Science 9618 Syllabus 2027–2029（PDF）