全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試級(jí)教材公共基礎(chǔ)知識(shí)章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

1、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)教材公共基礎(chǔ)知識(shí)第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.1算法算法：是指解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。算法不等于程序，也不等計(jì)算機(jī)方法，程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計(jì)。算法的基本特征：是一組嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囟x運(yùn)算順序的規(guī)則，每一個(gè)規(guī)則都是有效的，是明確的，此順序?qū)⒃谟邢薜拇螖?shù)下終止。特征包括：（1 ）可行性；（2）確定性，算法中每一步驟都必須有明確定義，不充許有模棱兩可的解釋?zhuān)辉试S有多 義性;（3）有窮性，算法必須能在有限的時(shí)間內(nèi)做完，即能在執(zhí)行有限個(gè)步驟后終止，包括合理 的執(zhí)行時(shí)間的含義；（4）擁有足夠的情報(bào)。算法的基本要素：一是對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的運(yùn)算和操作；二是算法的控制結(jié)構(gòu)。指令系統(tǒng)：一個(gè)計(jì)算機(jī)

2、系統(tǒng)能執(zhí)行的所有指令的集合。基本運(yùn)算包括：算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸。算法的控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。算法基本設(shè)計(jì)方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減斗遞推技術(shù)、回溯法。算法復(fù)雜度：算法時(shí)間復(fù)雜度和算法空間復(fù)雜度。算法時(shí)間復(fù)雜度是指執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量。算法空間復(fù)雜度是指執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間。1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的三個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)集合中各數(shù)據(jù)元素之間所固有的邏輯關(guān)系，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)；（2）在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，各數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；（3 ）對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)算。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合

3、。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)包含：（1 ）表示數(shù)據(jù)元素的信息；（2 ）表示各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等。線性結(jié)構(gòu)條件：（1 ）有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)；（2）每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有一個(gè)前件，也最多有一個(gè)后件。非線性結(jié)構(gòu)：不滿足線性結(jié)構(gòu)條件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1 . 3線性表及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表是由一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成，數(shù)據(jù)元素的位置只取決于自己的序號(hào)，元素之間的相對(duì)位置是線性的。在復(fù)雜線性表中，由若干項(xiàng)數(shù)據(jù)元素組成的數(shù)據(jù)元素稱(chēng)為記錄，而由多個(gè)記錄構(gòu)成的線性表又稱(chēng)為文件。非空線性表的結(jié)構(gòu)特征：(1) 且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn) al，它無(wú)前件；(2 )有且只有一個(gè)終端結(jié)點(diǎn)an，它無(wú)后件；(3 )除根結(jié)點(diǎn)與

4、終端結(jié)點(diǎn)外，其他所有結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)前件，也有且只有一個(gè)后件。結(jié) 點(diǎn)個(gè)數(shù)n稱(chēng)為線性表的長(zhǎng)度，當(dāng) n=0時(shí)，稱(chēng)為空表。線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)具有以下兩個(gè)基本特點(diǎn)：(1) 線性表中所有元素的所占的存儲(chǔ)空間是連續(xù)的；(2) 線性表中各數(shù)據(jù)元素在存儲(chǔ)空間中是按邏輯順序依次存放的。ai的存儲(chǔ)地址為： ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k, ，ADR(a1)為第一個(gè)元素的地址，k(2) 選擇結(jié)構(gòu)：又稱(chēng)分支結(jié)構(gòu)，包括簡(jiǎn)單選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)，可根據(jù)條件，判斷應(yīng)該 選擇哪一條分支來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)句序列；(3) 循環(huán)結(jié)構(gòu)：可根據(jù)給定條件，判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同程序段。2. 3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο?/p>

5、的程序設(shè)計(jì)：以60年代末挪威奧斯陸大學(xué)和挪威計(jì)算機(jī)中心研制的SIMULA語(yǔ)言為標(biāo)志。面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)：(1 )與人類(lèi)習(xí)慣的思維方法一致；(2) 穩(wěn)定性好；(3) 可重用性好；(4) 易于開(kāi)發(fā)大型軟件產(chǎn)品；(5) 可維護(hù)性好。對(duì)象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?，可以用?lái)表示客觀世界中的任何實(shí)體，對(duì)象是實(shí)體的抽象。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法中的對(duì)象是系統(tǒng)中用來(lái)描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體，是構(gòu)成系統(tǒng)的一個(gè)基本單位，由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。屬性即對(duì)象所包含的信息，操作描述了對(duì)象執(zhí)行的功能，操作也稱(chēng)為方法或服務(wù)。 對(duì)象的基本特點(diǎn)：(1) 標(biāo)識(shí)惟一性；(2 )分類(lèi)性；(3 )多態(tài)性；(

6、4 )封裝性；(5 )模塊獨(dú)立性好。類(lèi)是指具有共同屬性、 共同方法的對(duì)象的集合。 所以類(lèi)是對(duì)象的抽象， 對(duì)象是對(duì)應(yīng)類(lèi)的一個(gè) 實(shí)例。消息是一個(gè)實(shí)例與另一個(gè)實(shí)例之間傳遞的信息。消息的組成包括(1)接收消息的對(duì)象的名稱(chēng)；(2)消息標(biāo)識(shí)符，也稱(chēng)消息名；(3)零個(gè) 或多個(gè)參數(shù)。繼承是指能夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征，而不必重復(fù)定義他們。繼承分單繼承和多重繼承。單繼承指一個(gè)類(lèi)只允許有一個(gè)父類(lèi)，多重繼承指一個(gè)類(lèi)允許有多個(gè)父類(lèi)。多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對(duì)象接受時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行動(dòng)的現(xiàn)象全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)資料 B第三章軟件工程基礎(chǔ)3. 1軟件工程基本概念計(jì)算機(jī)軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及

7、相關(guān)文檔的完整集合。軟件的特點(diǎn)包括：（1 ）軟件是一種邏輯實(shí)體；（2 ）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒(méi)有明顯的制作過(guò)程；（3）軟件在運(yùn)行、使用期間不存在磨損、老化問(wèn)題；（4）軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴(lài)性，受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移 植的問(wèn)題；（5）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；（6）軟件開(kāi)發(fā)涉及諸多的社會(huì)因素。軟件按功能分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件（或工具軟件）。軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問(wèn)題。軟件工程是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的定義、開(kāi)發(fā)和維護(hù)的一整套方法、工具、文檔、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)和工序。軟件工程包括3個(gè)要素：方法、工具和過(guò)程。軟件工程過(guò)程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和

8、活動(dòng)，包含4種基本活動(dòng)：(1)P 軟件規(guī)格說(shuō)明;(2)D 軟件開(kāi)發(fā)；(3)C 軟件確認(rèn)；(4)A軟件演進(jìn)。軟件周期：軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過(guò)程。軟件生命周期三個(gè)階段：軟件定義、軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)行維護(hù)，主要活動(dòng)階段是：（1）可行性研究與計(jì)劃制定；（2）需求分析；（3）軟件設(shè)計(jì)；（4）軟件實(shí)現(xiàn)；（5）軟件測(cè)試；（6）運(yùn)行和維護(hù)。軟件工程的目標(biāo)和與原則：目標(biāo)：在給定成本、進(jìn)度的前提下，開(kāi)發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可 重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶(hù)需求的產(chǎn)品?；灸繕?biāo)：付出較低的開(kāi)發(fā)成本；達(dá)到要求的軟件功能；取得較好的軟件性能；開(kāi)發(fā)軟件

9、易于移植；需要較低的費(fèi)用；能按時(shí)完成開(kāi)發(fā)，及時(shí)交付使用?；驹瓌t：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。軟件工程的理論和技術(shù)性研究的內(nèi)容主要包括：軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)包括：軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué)、開(kāi)發(fā)過(guò)程、開(kāi)發(fā)工具和軟件工程環(huán)境。軟件工程管理包括：軟件管理學(xué)、軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、軟件心理學(xué)等內(nèi)容。軟件管理學(xué)包括人員組織、進(jìn)度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項(xiàng)目計(jì)劃等。軟件工程原則包括抽象、 信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。3. 2結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的核心和基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)理論。需求分析方法有(1)結(jié)構(gòu)化需求分析方法；(2)面向

10、對(duì)象的分析的方法。從需求分析建立的模型的特性來(lái)分：靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。結(jié)構(gòu)化分析方法的實(shí)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，以數(shù) 據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。結(jié)構(gòu)化分析的常用工具(1) 數(shù)據(jù)流圖；(2)數(shù)據(jù)字典；(3 )判定樹(shù)；(4 )判定表。數(shù)據(jù)流圖：描述數(shù)據(jù)處理過(guò)程的工具， 是需求理解的邏輯模型的圖形表示，它直接支持系統(tǒng)功能建模。數(shù)據(jù)字典：對(duì)所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個(gè)有組織的列表，以及精確的、嚴(yán)格的定義， 使得用戶(hù)和系統(tǒng)分析員對(duì)于輸入、輸出、存儲(chǔ)成分和中間計(jì)算結(jié)果有共同的理解。判定樹(shù)：從問(wèn)題定義的文字描述中分清哪些是判定的條件，哪些是判定的結(jié)論

11、，根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關(guān)系、并列關(guān)系、選擇關(guān)系，根據(jù)它們構(gòu)造判定樹(shù)。判定表：與判定樹(shù)相似，當(dāng)數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴(lài)于多個(gè)邏輯條件的取值，即完成該加工的一組動(dòng)作是由于某一組條件取值的組合而引發(fā)的，使用判定表描述比較適宜。數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心。軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)的特點(diǎn)：(1 )正確性；(2) 無(wú)岐義性；(3 )完整性；(4) 可驗(yàn)證性；(5 )一致性；(6) 可理解性；(7) 可追蹤性。3. 3結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法軟件設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是用比較抽象概括的方式確定目標(biāo)系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)，軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型。軟件設(shè)計(jì)是開(kāi)發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟

12、件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。從技術(shù)觀點(diǎn)來(lái)看，軟件設(shè)計(jì)包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：將分析時(shí)創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。接口設(shè)計(jì)：描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信。過(guò)程設(shè)計(jì)：把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過(guò)程描述。從工程管理角度來(lái)看：概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)的一般過(guò)程： 軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過(guò)程； 先進(jìn)行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 后進(jìn)行低層 次的過(guò)程設(shè)計(jì)；穿插進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)。衡量軟件模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性?xún)蓚€(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)，則耦合性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚，低耦合

13、。軟件概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：(1) 設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì);(3)編寫(xiě)概要設(shè)計(jì)文檔；(4)概要設(shè)計(jì)文檔評(píng)審。 模塊用一個(gè)矩形表示，箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。 在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過(guò)程中來(lái)回傳遞的信息。 箭頭表示傳遞的是控制信息，空心圓箭心表示傳遞的是數(shù)據(jù)。 結(jié)構(gòu)圖的基本形式：基本形式、順序形式、重復(fù)形式、選擇形式。 結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類(lèi)型：傳入模塊、傳出模塊、變換模塊和協(xié)調(diào)模塊。 典型的數(shù)據(jù)流類(lèi)型有兩種： 變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、 事務(wù)型數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是： 處理單元，然后給出結(jié)果。詳細(xì)設(shè)計(jì)：是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)模塊確定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 達(dá)工具

14、表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。常見(jiàn)的過(guò)程設(shè)計(jì)工具有：圖形工具(程序流程圖)、表格工具(判定表)變換型和事務(wù)型。中心變換、輸出三部分組成。接受一項(xiàng)事務(wù)，根據(jù)事務(wù)處理的特點(diǎn)和性質(zhì),還可用帶實(shí)心圓的選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)挠媚撤N選定的表、語(yǔ)言工具(PDL )。3. 4軟件測(cè)試其目的在于檢驗(yàn)它是否軟件測(cè)試定義：使用人工或自動(dòng)手段來(lái)運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程, 滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。軟件測(cè)試的目的：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程。軟件測(cè)試方法：靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。靜態(tài)測(cè)試包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實(shí)際運(yùn)行軟件，主要通過(guò)人工進(jìn) 行。動(dòng)態(tài)測(cè)試：是基本計(jì)算機(jī)的測(cè)試，主要包括白盒測(cè)

15、試方法和黑盒測(cè)試方法。白盒測(cè)試：在程序內(nèi)部進(jìn)行，主要用于完成軟件內(nèi)部 CAO作的驗(yàn)證。主要方法有邏輯覆蓋、 基本基路徑測(cè)試。黑盒測(cè)試：主要診斷功能不對(duì)或遺漏、界面錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)錯(cuò)誤、性能錯(cuò)誤、初始化和終止條件錯(cuò)，用于軟件確認(rèn)。主要方法有等價(jià)類(lèi)劃分法、邊界值分析法、錯(cuò)誤 推測(cè)法、因果圖等。軟件測(cè)試過(guò)程一般按 4個(gè)步驟進(jìn)行：?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試(確認(rèn)測(cè)試)和系統(tǒng) 測(cè)試。3. 5程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤，主要在開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行。程序調(diào)試的基本步驟：(1)錯(cuò)誤定位；(2 )修改設(shè)計(jì)和代碼，以排除錯(cuò)誤；(3) 進(jìn)行回歸測(cè)試，防止引進(jìn)新的錯(cuò)誤。軟件調(diào)試可分表靜態(tài)

16、調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過(guò)人的思維來(lái)分析源程序代碼和排錯(cuò)，是主要的設(shè)計(jì)手段，而動(dòng)態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。主要調(diào)試方法有：(1)強(qiáng)行排錯(cuò)法；(2 )回溯法；(3) 原因排除法。第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4. 1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)：實(shí)際上就是描述事物的符號(hào)記錄。數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：有一定的結(jié)構(gòu)，有型與值之分，如整型、實(shí)型、字符型等。而數(shù)據(jù)的值給出了 符合定型的值，如整型值 15。數(shù)據(jù)庫(kù)：是數(shù)據(jù)的集合，具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存放于統(tǒng)一的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個(gè)應(yīng)用程序共享。數(shù)據(jù)庫(kù)存放數(shù)據(jù)是按數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)模式存放的，具有集成與共享的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)

17、中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及 保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)功能：（1）數(shù)據(jù)模式定義：即為數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建其數(shù)據(jù)框架；（2）數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建：為數(shù)據(jù)模式的物理存取與構(gòu)建提供有效的存取方法與手段；（3）數(shù)據(jù)操縱：為用戶(hù)使用數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)提供方便，如查詢(xún)、插入、修改、刪除等以及簡(jiǎn) 單的算術(shù)運(yùn)算及統(tǒng)計(jì)；（4）數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查；（5）數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制與故障恢復(fù)；（6）數(shù)據(jù)的服務(wù)：如拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測(cè)、分析等。為完成以上六個(gè)功能，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語(yǔ)言：（1）數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構(gòu)建；（2）數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，

18、如查詢(xún)與增、刪、改等；（3）數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復(fù)等。數(shù)據(jù)語(yǔ)言按其使用方式具有兩種結(jié)構(gòu)形式：交互式命令（又稱(chēng)自含型或自主型語(yǔ)言 ）宿主型語(yǔ)言（一般可嵌入某些宿主語(yǔ)言中）。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等的專(zhuān)業(yè)管理人員。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫(kù)（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（人員）、硬件 平臺(tái)（硬件）、軟件平臺(tái)（軟件）五個(gè)部分構(gòu)成的運(yùn)行實(shí)體。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。文件系統(tǒng)階段：提供了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力，但是它無(wú)法提供完整的、統(tǒng)一的、 管理和數(shù)據(jù)共享的能力。層次數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)狀數(shù)

19、據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段：為統(tǒng)一與共享數(shù)據(jù)提供了有力支撐。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)：數(shù)據(jù)的集成性、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、數(shù)據(jù)獨(dú)立性（物理獨(dú) 立性與邏輯獨(dú)立性）、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式：（1 ）概念模式：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，全體用戶(hù)公共數(shù)據(jù)視圖；（2）外模式：也稱(chēng)子模式與用戶(hù)模式。 是用戶(hù)的數(shù)據(jù)視圖， 也就是用戶(hù)所見(jiàn)到的數(shù)據(jù)模式；（3 ）內(nèi)模式：又稱(chēng)物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫(kù)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與物理存取方法。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兩級(jí)映射：（1）概念模式到內(nèi)模式的映射；（2）外模式到概念模式的映射。4.2數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)

20、特征、 動(dòng)態(tài)行為和約 束條件，為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的信息表與操作提供一個(gè)抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束。E-R模型的基本概念（1）實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中的事物；（2）屬性：事物的特性；（3）聯(lián)系：現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)系。實(shí)體集的關(guān)系有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。E-R模型三個(gè)基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系：實(shí)體是概念世界中的基本單位，屬性有屬性域，每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值。一個(gè)實(shí)體的所有屬性值叫元組。E-R模型的圖示法：（1 ）實(shí)體集表示法；（2）屬性表法；（3）聯(lián)系表示法。層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹(shù)形結(jié)構(gòu)，具有以下特點(diǎn)：（1）每棵樹(shù)有且僅有一個(gè)無(wú)雙親結(jié)點(diǎn)，稱(chēng)為根；（2）樹(shù)中除根外所有結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)

21、雙親。從圖論上看，網(wǎng)狀模型是一個(gè)不加任何條件限制的無(wú)向圖。關(guān)系模型采用二維表來(lái)表示，簡(jiǎn)稱(chēng)表，由表框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。 在二維表中凡能唯一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性稱(chēng)為鍵或碼。從所有侯選健中選取一個(gè)作為用戶(hù)使用的鍵稱(chēng)主鍵。表 A中的某屬性是某表 B的鍵，則稱(chēng)該屬性集為 A的外鍵或外碼。關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：（1 ）實(shí)體完整性約束：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值；（2 ）參照完全性約束：是關(guān)系之間的基本約束；（3 ）用戶(hù)定義的完整性約束：它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語(yǔ)義要求。4.3關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是它建立在數(shù)據(jù)理論的基礎(chǔ)之上，有很多數(shù)據(jù)理論可以表示關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作，其中最為著名的是關(guān)系代數(shù)與關(guān)系演算。關(guān)系模型的基本運(yùn)算：（1）插入 （2）刪除修改（4）查詢(xún)（包括投影、選擇、笛卡爾積運(yùn)算）4.4