計算機二級公共基礎(chǔ)知識重點

1、計算機二級公共基礎(chǔ)知識重點計算機二級公共基礎(chǔ)知識一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系；存儲結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機存儲空間中的存放形式，分為順序存儲、 鏈式存儲、 索引存儲和散列存儲4 種方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按各元素之間前后件關(guān)系的復(fù)雜度可劃分為如下兩種:(1)線性結(jié)構(gòu)：有且只有一個根節(jié)點，且每個結(jié)點最多有一個直接前驅(qū)和一個直接后繼的非空數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)非線性結(jié)構(gòu)：不滿足線性結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。算法1. 算法的基本概念（ 1）概念：算法是指解題方案的準確而完善的描述。（ 2）基本特征：可行性、確定性、有窮性、擁有足夠的情報。

2、（ 3）基本要素：對數(shù)據(jù)對象的運算和操作、算法和控制結(jié)構(gòu)。（ 4）設(shè)計的基本方法：列舉法、歸納法、遞推法、遞歸法、減半遞推技術(shù)、回溯法。2. 算法的復(fù)雜度（ 1）算法的時間復(fù)雜度：執(zhí)行算法所需要的計算工作量。（ 2）算法的空間復(fù)雜度：執(zhí)行算法所需的內(nèi)存空間。線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)1. 線性表的基本概念線性結(jié)構(gòu)又稱線性表，線性表是最簡單也是最常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2. 線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)順序存儲結(jié)構(gòu)的特點如下：（ 1）元素所占的存儲空間必須連接。（ 2）元素在存儲空間的位置是按邏輯順序依次存放的。3. 線性表的插入運算若在第i 個元素之前插入一個新元素，可先把原來第i 個結(jié)點至第n 個結(jié)點依次往

3、后移一個元素位置。然后把新結(jié)點放在第i 個位置上，最后修正線性表的結(jié)點個數(shù)。4. 線性表的刪去運算若要刪去第 i 個位置的元素， 可先把第 i 個之后不包括第 i 個元素的 n-i 個元素依次前移一個位置，然后修正線性表的結(jié)點數(shù)。棧和列隊1. 棧及其基本運算棧是一種特殊的線性表， 其插入運算與刪除運算都只在線性表的一端進行， 又稱為先進后出表或后進先出表。棧頂是允許插入與刪除的一端，而棧底是棧頂?shù)牧硪欢?。所謂空棧就是棧中沒有元素的棧。棧的特點如下：（ 1）棧頂元素師最后被插入和最早被刪除的元素。（ 2）棧底元素師最早被插入和最后被刪除的元素。（ 3）棧有記憶的作用。（ 4）在順序存儲結(jié)構(gòu)下，棧

4、的插入和刪除運算不需移動表中其他數(shù)據(jù)元素。（ 5）棧頂指針 top 動態(tài)反映了棧中元素的變化情況。順序存儲和運算包括人棧運算、退棧運算和讀棧頂運算。2. 列隊及其基本運算隊列是指允許在一端進行插入， 在另一端進行刪除的線性表、 又稱 “先進先出 ”的線性表。 隊尾就是允許插入的一端，一般用尾指針指向隊尾元素。排頭就是允許刪除的一端，一般用頭指針指向頭元素的前一位置。循環(huán)列隊及其運算包括入隊運算與退隊運算。樹與二叉樹1. 樹的基本概念樹是一種簡單的非線性結(jié)構(gòu)， 樹中有且僅有一個沒有前驅(qū)的結(jié)點為 “根 ”，其余結(jié)點互不相交的有限點分成 m 個互不相交的有限集合 T1，T2,Tm ，每個集合又是一棵

5、樹， 稱為 T1，T2,Tm為跟結(jié)點的子樹。（ 1）父結(jié)點：每一個結(jié)點只有一個前件，無前件的結(jié)點只有一個，稱為樹的根結(jié)點（ 2）子結(jié)點：每一個結(jié)點可以有多個后件，無后件的結(jié)點稱為葉子結(jié)點。（ 3）樹的度：所以結(jié)點最大的度（ 4）樹的深度：樹的最大層次。2. 二叉樹及其基本性質(zhì)二叉樹是一種非線性結(jié)構(gòu)， 是有限的結(jié)點的集合， 改集合為空或由一個根結(jié)點及兩棵互不相交的左右二叉子樹組成?？煞譃闈M二叉樹和完全二叉樹，其中滿二叉樹一定是完全二叉樹，但完全二叉樹不一定是滿二叉樹。二叉樹具有如下特點：（ 1）二叉樹可為空，空的二叉樹無結(jié)點，非空二叉樹有且只有一個根結(jié)點；（ 2）每個結(jié)點最多可有兩棵子樹，分別稱

6、為左子樹和右子樹。3. 二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)二叉樹通常采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)， 存儲結(jié)點由數(shù)據(jù)域和指針域組成。 對滿二叉樹和完全二叉樹可按層次進行順序存儲。4. 二叉樹的遍歷二叉樹的遍歷是指不重復(fù)地訪問二叉樹中所以結(jié)點， 主要指非空二叉樹， 對于空二叉樹則結(jié)束返回。二叉樹的遍歷分為前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷。查找技術(shù)（1）順序查找：在線性表中查找指定的元素。（2）二分查找：這種查找只適用于順序存儲結(jié)構(gòu)的線性表，且必是有序表，應(yīng)有二分查找時，會反復(fù)查找知道成功或子表長度為0 時結(jié)束。排序技術(shù)（ 1）交換類排序法： 借助數(shù)據(jù)元素之間的互相交換進行排序，如冒泡排序法和快速排序法。（ 2）插入類排序法：將無序

7、序列中的各元素依次插入到有序的線性表中，如簡單插入排序法和希爾排序法。（ 3）選擇類排序法：從整個線性表中選出最小的元素，將其交換到表的最前面，然后查找余下元素中的最小的， 交換至上一個最小元素的后面， 以此類推， 包括簡單選擇排序法和推排序法。1.2 程序設(shè)計基礎(chǔ)程序設(shè)計方法與風格（ 1）程序設(shè)計指設(shè)計、編制、調(diào)試程序的方法和過程，程序設(shè)計方法主要有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法、軟件過程方法和面向?qū)ο蠓椒?。?2）良好的設(shè)計風格要注重源程序文檔化、數(shù)據(jù)說明方法、 語句的結(jié)構(gòu)和輸入輸出等因素。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計面向?qū)ο蠓椒ǖ谋举|(zhì)是主張從客觀世界固有的事物出發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，強調(diào)建立的系統(tǒng)能映射問題域。面向?qū)?/p>

8、象的方法中可能涉及的主要概念如下：（ 1）對象：用來表示客觀世界中任何實體，可以是任何有明確邊界和意義的東西。（ 2）類：具有共同屬性、共同方法的對象的集合。（ 3）消息：實例間傳遞的信息，它統(tǒng)一了數(shù)據(jù)流和控制流。（ 4）繼承：使用已有的類定義作為基礎(chǔ)建立新類的定義技術(shù)。（ 5）實例：一個具體對象就是其對應(yīng)分類的一個實例。（ 6）多態(tài)性：指對象根據(jù)所接受到底信息而做出動作，同樣的信息被不同的對象接受時有不同行動的現(xiàn)象。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的優(yōu)點：與人類習慣的思維方法一致、穩(wěn)定性好、可重用性好、易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品、可維護性好。1.3 軟件工程基礎(chǔ)軟件工程基本概念1. 軟件的定義與特點軟件是指與計算

9、機系統(tǒng)的操作有關(guān)的計算機程序、數(shù)據(jù)。規(guī)程、 規(guī)則，以及可能有的文件、文檔和軟件具有如下的特點：（ 1）是邏輯實體，有抽象性；（ 2）生產(chǎn)沒有明顯的制作過程。（ 3）運行使用期間不存在磨損老化的問題。（ 4）開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)有依賴性，故軟件存在移植問題。（ 5）復(fù)雜性較高，成本昂貴。（ 6）開發(fā)涉及諸多社會因素。2. 軟件危機與軟件工程（ 1）軟件危機：泛指在計算機軟件的開發(fā)和維護中所遇到的一系列嚴重的問題。（ 2）軟件工程：應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標準和工序。（ 3）軟件工程包括開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理兩部分。（ 4）軟件工程過程：把輸入轉(zhuǎn)換為輸出的

10、一組彼此相關(guān)的資源和活動。（ 5）軟件生命周期：軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用的過程。（ 6）軟件工程的目標：在給定成本、進度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護性、可重用性、可試用性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品。（ 7）軟件工程到底原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。（ 8）軟件開發(fā)工具：從初期的單向工具向集成工具發(fā)展，軟件開發(fā)的方法必須得到相應(yīng)工具的支持。（ 9）軟件開發(fā)環(huán)境：全面支持開發(fā)過程的軟件工具的集合。計算機輔助軟件工程是當前研究工作和發(fā)展方向。結(jié)構(gòu)化分析方法需求分析可概括為：需求獲取、需求分析、

11、編寫需求規(guī)格說明書和需求評審。常用的分析方法如下：（ 1）結(jié)構(gòu)化分析方法：實質(zhì)著眼于數(shù)據(jù)流，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的處理流程，常用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)字字典、判斷樹和判斷表等工具。（ 2）面向?qū)ο蠓治龇椒?。結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法1. 軟件設(shè)計的基本概念和方法軟件設(shè)計就是把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程。（1）基本原理：抽象、模塊化、信息隱蔽、模塊獨立性。（2）基本思想：將軟件設(shè)計成有相對獨立、單一功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)。2. 概要設(shè)計（ 1）概要設(shè)計包括 4 個任務(wù)：設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計、編寫概要設(shè)計文檔、概要設(shè)計文檔審評。（ 2）面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法：數(shù)據(jù)流圖的信息分為交換流和事物流，結(jié)

12、構(gòu)形式有交換型和事務(wù)型。3. 詳細設(shè)計的工具（1）圖形工具：程序流程圖、N-S 、PAD 、 HIPO 。（ 2）表格工具：判定表。（ 3）語言工具： PDL （偽碼）。軟件測試軟件測試的目的是為了發(fā)現(xiàn)錯誤，其相應(yīng)的準則如下：（ 1）所以測試應(yīng)追溯到用戶需求。（ 2）嚴格執(zhí)行測試計劃，排除測試的隨意性。（ 3）充分注意測試中的群集現(xiàn)象。（ 4）程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。（ 5）窮舉測試不可能。（ 6）妥善保存設(shè)計計劃、測試用例、出錯統(tǒng)計和最終分析報告。軟件測試的方法從是否需要執(zhí)行被測試軟件的角度，可分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試，按功能可分為白盒測試和黑盒測試。（ 1）白盒測試：又稱結(jié)構(gòu)測試，是根據(jù)

13、軟件的內(nèi)部邏輯設(shè)計和工作過程，檢查軟件內(nèi)部成分。主要方法有邏輯覆蓋測試、基本路徑測試等。（ 2）黑盒測試：又稱功能測試，是根據(jù)規(guī)格說明書的功能來設(shè)計測試的，主要方法有等價劃分、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖發(fā)等。程序的調(diào)試程序調(diào)試的主要任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，應(yīng)用的主要方法有強行排錯法、回溯法和原因排除法。1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（ 1）數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄，分為臨時性數(shù)據(jù)和永久性數(shù)據(jù)。（ 2）數(shù)據(jù)庫：長期存儲在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。（ 3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：負責數(shù)據(jù)庫中：數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務(wù)的一種系統(tǒng)軟件。（4）數(shù)據(jù)

14、庫技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段等3 個階段。（5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有集成性、高共享性、低冗余性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制等特點。（6）三級模式（概念模式、內(nèi)模式、外模式）和二級模式（外模式/ 概念模式的映射、概念模式 / 內(nèi)模式的映射）構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結(jié)構(gòu)體系。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件， 描述的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)機構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)約束。概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)模型的3個層次。（ 1）E-R 模型：提供了表示實體、 屬性和聯(lián)系的方法。 實體與實體之間聯(lián)系有 “一對一 ”、“一對多 ”和 “多對多 ”。（ 2

15、）層次模型：利用樹形結(jié)構(gòu)表示實體及其之間的聯(lián)系，其中結(jié)點是實體，樹枝是聯(lián)系，從上到下是一對多的關(guān)系。（ 3）網(wǎng)狀模型：用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實體及其之間的聯(lián)系，是層次模型的擴展。網(wǎng)狀模型以記錄型為結(jié)點，反映現(xiàn)實中較為復(fù)雜的事物聯(lián)系。（ 4）關(guān)系模型：采用二維表來表示，可進行數(shù)據(jù)查詢、增加、刪除及修改等操作。關(guān)系模型允許定義 “實體完整性 ”、 “參照完整性 ”和 “用戶定義的完整性 ”3種約束。1. 鍵：二維表中唯一能標識元祖的最小屬性集。2. 候選鍵：二維表中可能有點所有的鍵。3. 主鍵：從二維表所有鍵中被取出的一個作為用戶使用的鍵。關(guān)系代數(shù)（ 1）傳統(tǒng)的集合運算包括關(guān)系并運算、關(guān)系交運算、關(guān)系差運算和廣義笛卡爾積、（ 2）專門的關(guān)系運算包括選擇、投影和連接。數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理1. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫的設(shè)計一般以過程迭代和逐步求精為基本思想， 是應(yīng)用面向數(shù)據(jù)的方法和面向過程的方法進行的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟如下：需求分析 概念設(shè)計 邏輯設(shè)計 物理數(shù)據(jù) 編碼 測試 運行 進一步修改2. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的需求分析需求收集和分析師數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一階段。 在這一階段常用結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?，其主要工作有繪制數(shù)據(jù)流程圖、 數(shù)據(jù)分析、 功能分析、 確定功能處理模塊和數(shù)據(jù)間關(guān)系。數(shù)據(jù)字典包括數(shù)據(jù)