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文檔簡(jiǎn)介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上沖刺拼搏,在前進(jìn)中尋找樂(lè)趣。二級(jí)C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)知識(shí)之 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考點(diǎn)1 算法的復(fù)雜度1算法的基本概念算法的基本特征:可行性、確定性、有窮性、輸入(可為0)、輸出(不能為0)2算法復(fù)雜度 包括時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度名稱(chēng)描述時(shí)間復(fù)雜度是指執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量空間復(fù)雜度是指執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間考點(diǎn)2 邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)1邏輯結(jié)構(gòu)2存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)考點(diǎn)3 線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各數(shù)據(jù)元素之間前后件關(guān)系的復(fù)雜程度一般將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi)型:線性結(jié)構(gòu)與非線性結(jié)構(gòu)如果一個(gè)非空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)滿足下列兩個(gè)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
2、一個(gè)后件則稱(chēng)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)又稱(chēng)線性表在一個(gè)線性結(jié)構(gòu)中插入或刪除任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)后還應(yīng)是線性結(jié)構(gòu)棧、隊(duì)列、串等都線性結(jié)構(gòu)如果一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是線性結(jié)構(gòu)則稱(chēng)之為非線性結(jié)構(gòu)數(shù)組、廣義表、樹(shù)和圖等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是非線性結(jié)構(gòu)考點(diǎn)4 棧1棧的基本概念棧(stack)是一種特殊的線性表是限定只在一端進(jìn)行插入與刪除的線性表在棧中一端是封閉的既不允許進(jìn)行插入元素也不允許刪除元素;另一端是開(kāi)口的允許插入和刪除元素通常稱(chēng)插入、刪除的這一端為棧頂另一端為棧底當(dāng)表中沒(méi)有元素時(shí)稱(chēng)為空棧棧頂元素總是后被插入的元素從而也是最先被刪除的元素;棧底元素總是最先被插入的元素從而也是最后才能被刪除的元素"先進(jìn)后出&qu
3、ot;或"后進(jìn)先出"2棧的順序存儲(chǔ)及其運(yùn)算 棧的基本運(yùn)算有三種:入棧、退棧與讀棧頂元素(1)入棧運(yùn)算:入棧運(yùn)算是指在棧頂位置插入一個(gè)新元素(2)退棧運(yùn)算:退棧是指取出棧頂元素并賦給一個(gè)指定的變量(3)讀棧頂元素:讀棧頂元素是指將棧頂元素賦給一個(gè)指定的變量考點(diǎn)5 隊(duì)列1隊(duì)列的基本概念隊(duì)列是只允許在一端進(jìn)行刪除在另一端進(jìn)行插入的順序表通常將允許刪除的這一端稱(chēng)為隊(duì)頭允許插入的這一端稱(chēng)為隊(duì)尾 當(dāng)表中沒(méi)有元素時(shí)稱(chēng)為空隊(duì)列隊(duì)列的修改是依照先進(jìn)先出的原則進(jìn)行的因此隊(duì)列也稱(chēng)為先進(jìn)先出的線性表或者后進(jìn)后出的線性表例如:火車(chē)進(jìn)遂道最先進(jìn)遂道的是火車(chē)頭最后是火車(chē)尾而火車(chē)出遂道的時(shí)候也是火車(chē)頭先出
4、最后出的是火車(chē)尾若有隊(duì)列:Q =(q1q2.qn)那么q1為隊(duì)頭元素(排頭元素)qn為隊(duì)尾元素隊(duì)列中的元素是按照q1q2.qn的順序進(jìn)入的退出隊(duì)列也只能按照這個(gè)次序依次退出即只有在q1q2.qn-1 都退隊(duì)之后qn才能退出隊(duì)列因最先進(jìn)入隊(duì)列的元素將最先出隊(duì)所以隊(duì)列具有先進(jìn)先出的特性體現(xiàn)"先來(lái)先服務(wù)"的原則隊(duì)頭元素q1是最先被插入的元素也是最先被刪除的元素隊(duì)尾元素qn是最后被插入的元素也是最后被刪除的元素 "先進(jìn)先出"入隊(duì)運(yùn)算為往隊(duì)列隊(duì)尾插入一個(gè)數(shù)據(jù)元素退隊(duì)運(yùn)算為從隊(duì)列的隊(duì)頭刪除一個(gè)數(shù)據(jù)元素考點(diǎn)6 鏈表在鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式中要求每個(gè)結(jié)點(diǎn)由兩部分組成:一部分用于存
5、放數(shù)據(jù)元素值稱(chēng)為數(shù)據(jù)域另一部分用于存放指針?lè)Q為指針域其中指針用于指向該結(jié)點(diǎn)的前一個(gè)或后一個(gè)結(jié)點(diǎn)(即前件或后件)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式既可用于表示線性結(jié)構(gòu)也可用于表示非線性結(jié)構(gòu)(1)線性鏈表線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為線性鏈表在某些應(yīng)用中對(duì)線性鏈表中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)置兩個(gè)指針一個(gè)稱(chēng)為左指針用以指向其前件結(jié)點(diǎn);另一個(gè)稱(chēng)為右指針用以指向其后件結(jié)點(diǎn)這樣的表稱(chēng)為雙向鏈表在線性鏈表中各數(shù)據(jù)元素結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間可以是不連續(xù)的且各數(shù)據(jù)元素的存儲(chǔ)順序與邏輯順序可以不一致在線性鏈表中進(jìn)行插入與刪除不需要移動(dòng)鏈表中的元素(2)帶鏈的棧棧也是線性表也可以采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)帶鏈的??梢杂脕?lái)收集計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中所有空閑的存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)這種帶鏈的棧稱(chēng)
6、為可利用棧考點(diǎn)7 二叉樹(shù)及其基本性質(zhì)1、二叉樹(shù)及其基本概念二叉樹(shù)是一種很有用的非線性結(jié)構(gòu)具有以下兩個(gè)特點(diǎn):非空二叉樹(shù)只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn);每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有兩棵子樹(shù)且分別稱(chēng)為該結(jié)點(diǎn)的左子樹(shù)和右子樹(shù)在二叉樹(shù)中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的度最大為2即所有子樹(shù)(左子樹(shù)或右子樹(shù))也均為二叉樹(shù)另外二叉樹(shù)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的子樹(shù)被明顯地分為左子樹(shù)和右子樹(shù)在二叉樹(shù)中一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以只有左子樹(shù)而沒(méi)有右子樹(shù)也可以只有右子樹(shù)而沒(méi)有左子樹(shù)當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)既沒(méi)有左子樹(shù)也沒(méi)有右子樹(shù)時(shí)該結(jié)點(diǎn)即為葉子結(jié)點(diǎn)父結(jié)點(diǎn)(根)在樹(shù)結(jié)構(gòu)中每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)前件稱(chēng)為父結(jié)點(diǎn)沒(méi)有前件的結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)稱(chēng)為樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)的根例如在圖1-1中結(jié)點(diǎn)A是樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)子結(jié)點(diǎn)和葉子結(jié)點(diǎn)在樹(shù)結(jié)構(gòu)中
7、每一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后件稱(chēng)為該結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)沒(méi)有后件的結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為葉子結(jié)點(diǎn)例如在圖1-1中結(jié)點(diǎn)DEF均為葉子結(jié)點(diǎn)度在樹(shù)結(jié)構(gòu)中一個(gè)結(jié)點(diǎn)所擁有的后件的個(gè)數(shù)稱(chēng)為該結(jié)點(diǎn)的度所有結(jié)點(diǎn)中最大的度稱(chēng)為樹(shù)的度例如在圖1-1中根結(jié)點(diǎn)A和結(jié)點(diǎn)B的度為2結(jié)點(diǎn)C的度為1葉子結(jié)點(diǎn)DEF的度為0所以該樹(shù)的度為2深度定義一棵樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)所在的層次為1其他結(jié)點(diǎn)所在的層次等于它的父結(jié)點(diǎn)所在的層次加1樹(shù)的最大層次稱(chēng)為樹(shù)的深度例如在圖1-1中根結(jié)點(diǎn)A在第1層結(jié)點(diǎn)BC在第2層結(jié)點(diǎn)DEF在第3層該樹(shù)的深度為3子樹(shù)在樹(shù)中以某結(jié)點(diǎn)的一個(gè)子結(jié)點(diǎn)為根構(gòu)成的樹(shù)稱(chēng)為該結(jié)點(diǎn)的一棵子樹(shù)2、二叉樹(shù)基本性質(zhì)二叉樹(shù)具有以下幾個(gè)性質(zhì):性質(zhì)1:在二叉樹(shù)的第k層上最多有
8、2k-1(k1)個(gè)結(jié)點(diǎn);性質(zhì)2:深度為m的二叉樹(shù)最多有2m-1個(gè)結(jié)點(diǎn);性質(zhì)3:在任意一棵二叉樹(shù)中度為0的結(jié)點(diǎn)(即葉子結(jié)點(diǎn))總是比度為2的結(jié)點(diǎn)多一個(gè)性質(zhì)4:具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹(shù)其深度至少為log2n+1其中l(wèi)og2n表示取log2n的整數(shù)部分3、滿二叉樹(shù)與完全二叉樹(shù)滿二叉樹(shù)是指這樣的一種二叉樹(shù):除最后一層外每一層上的所有結(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn)在滿二叉樹(shù)中每一層上的結(jié)點(diǎn)數(shù)都達(dá)到最大值即在滿二叉樹(shù)的第k層上有2k-1個(gè)結(jié)點(diǎn)且深度為m的滿二叉樹(shù)有2m1個(gè)結(jié)點(diǎn)完全二叉樹(shù)是指這樣的二叉樹(shù):除最后一層外每一層上的結(jié)點(diǎn)數(shù)均達(dá)到最大值;在最后一層上只缺少右邊的若干結(jié)點(diǎn)對(duì)于完全二叉樹(shù)來(lái)說(shuō)葉子結(jié)點(diǎn)只可能在層次最大的兩層
9、上出現(xiàn):對(duì)于任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)若其右分支下的子孫結(jié)點(diǎn)的最大層次為p則其左分支下的子孫結(jié)點(diǎn)的最大層次或?yàn)閜或?yàn)閜+1完全二叉樹(shù)具有以下兩個(gè)性質(zhì):性質(zhì)5:具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹(shù)的深度為log2n+1性質(zhì)6:設(shè)完全二叉樹(shù)共有n個(gè)結(jié)點(diǎn)如果從根結(jié)點(diǎn)開(kāi)始按層次(每一層從左到右)用自然數(shù)12.n給結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)則對(duì)于編號(hào)為k(k=12.n)的結(jié)點(diǎn)有以下結(jié)論:若k=1則該結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)它沒(méi)有父結(jié)點(diǎn);若k>1則該結(jié)點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)編號(hào)為INT(k/2)若2kn則編號(hào)為k的結(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)編號(hào)為2k;否則該結(jié)點(diǎn)無(wú)左子結(jié)點(diǎn)(顯然也沒(méi)有右子結(jié)點(diǎn))若2k+1n則編號(hào)為k的結(jié)點(diǎn)的右子結(jié)點(diǎn)編號(hào)為2k+1;否則該結(jié)點(diǎn)無(wú)右子結(jié)點(diǎn)考點(diǎn)8
10、二叉樹(shù)的遍歷在遍歷二叉樹(shù)的過(guò)程中一般先遍歷左子樹(shù)再遍歷右子樹(shù)在先左后右的原則下根據(jù)訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)的次序二叉樹(shù)的遍歷分為三類(lèi):前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷(1)前序遍歷:先訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)、然后遍歷左子樹(shù)最后遍歷右子樹(shù);并且在遍歷左、右子樹(shù)時(shí)仍然先訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)然后遍歷左子樹(shù)最后遍歷右子樹(shù) ABDE CF(2)中序遍歷:先遍歷左子樹(shù)、然后訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)最后遍歷右子樹(shù);并且在遍歷左、右子樹(shù)時(shí)仍然先遍歷左子樹(shù)然后訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)最后遍歷右子樹(shù) DBE AC F(3)后序遍歷:先遍歷左子樹(shù)、然后遍歷右子樹(shù)最后訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn);并且在遍歷左、右子樹(shù)時(shí)仍然先遍歷左子樹(shù)然后遍歷右子樹(shù)最后訪問(wèn)根結(jié)點(diǎn)D EB FCA考點(diǎn)9 順序查找查找是指
11、在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找某個(gè)指定的元素從線性表的第一個(gè)元素開(kāi)始依次將線性表中的元素與被查找的元素相比較若相等則表示查找成功;若線性表中所有的元素都與被查找元素進(jìn)行了比較但都不相等則表示查找失敗例如在一維數(shù)組21462499577786中查找數(shù)據(jù)元素98首先從第1個(gè)元素21開(kāi)始進(jìn)行比較與要查找的數(shù)據(jù)不相等接著與第2個(gè)元素46進(jìn)行比較以此類(lèi)推當(dāng)進(jìn)行到與第4個(gè)元素比較時(shí)它們相等所以查找成功如果查找數(shù)據(jù)元素100則整個(gè)線性表掃描完畢仍未找到與100相等的元素表示線性表中沒(méi)有要查找的元素在下列兩種情況下也只能采用順序查找:(1)如果線性表為無(wú)序表則不管是順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)還是鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)只能用順序查找(2)
12、即使是有序線性表如果采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)也只能用順序查找考點(diǎn)10 二分法查找二分法查找也稱(chēng)拆半查找是一種高效的查找方法能使用二分法查找的線性表必須滿足兩個(gè)條件: 用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu);線性表是有序表在本書(shū)中為了簡(jiǎn)化問(wèn)題而更方便討論"有序"是特指元素按非遞減排列即從小到大排列但允許相鄰元素相等下一節(jié)排序中有序的含義也是如此順序查找法每一次比較只將查找范圍減少1而二分法查找每比較一次可將查找范圍減少為原來(lái)的一半效率大大提高對(duì)于長(zhǎng)度為n的有序線性表在最壞情況下二分法查找只需比較log2n次而順序查找需要比較n次考點(diǎn)11 排序冒泡排序法和快速排序法都屬于交換類(lèi)排序法(1)冒泡排序法首先從表頭
13、開(kāi)始往后掃描線性表逐次比較相鄰兩個(gè)元素的大小若前面的元素大于后面的元素則將它們互換不斷地將兩個(gè)相鄰元素中的大者往后移動(dòng)最后最大者到了線性表的最后然后從后到前掃描剩下的線性表逐次比較相鄰兩個(gè)元素的大小若后面的元素小于前面的元素則將它們互換不斷地將兩個(gè)相鄰元素中的小者往前移動(dòng)最后最小者到了線性表的最前面對(duì)剩下的線性表重復(fù)上述過(guò)程直到剩下的線性表變空為止此時(shí)已經(jīng)排好序在最壞的情況下冒泡排序需要比較次數(shù)為n(n1)/2(2)快速排序法任取待排序序列中的某個(gè)元素作為基準(zhǔn)(一般取第一個(gè)元素)通過(guò)一趟排序?qū)⒋旁胤譃樽笥覂蓚€(gè)子序列左子序列元素的排序碼均小于或等于基準(zhǔn)元素的排序碼右子序列的排序碼則大于基準(zhǔn)元
14、素的排序碼然后分別對(duì)兩個(gè)子序列繼續(xù)進(jìn)行排序直至整個(gè)序列有序二級(jí)C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)知識(shí)之 軟件工程考點(diǎn)1 軟件工程基本概念1軟件定義與軟件特點(diǎn)軟件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分包括程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的完整集合程序是軟件開(kāi)發(fā)人員根據(jù)用戶(hù)需求開(kāi)發(fā)的、用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言描述的、適合計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令序列數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文檔是與程序的開(kāi)發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料可見(jiàn)軟件由兩部分組成:(1)機(jī)器可執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù);(2)機(jī)器不可執(zhí)行的與軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)、使用等有關(guān)的文檔根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同軟件可分應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件(或工具軟件)名稱(chēng)描述應(yīng)用軟件為解決特定領(lǐng)域的應(yīng)用而開(kāi)
15、發(fā)的軟件系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)管理自身資源提高計(jì)算機(jī)使用效率并為計(jì)算機(jī)用戶(hù)提供各種服務(wù)的軟件支撐軟件(或工具軟件)支撐軟件是介于兩者之間協(xié)助用戶(hù)開(kāi)發(fā)軟件的工具性軟件2軟件工程為了擺脫軟件危機(jī)提出了軟件工程的概念軟件工程學(xué)是研究軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的普遍原理與技術(shù)的一門(mén)工程學(xué)科所謂軟件工程是指采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法指導(dǎo)軟件的開(kāi)發(fā)與維護(hù)軟件工程學(xué)的主要研究對(duì)象包括軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的技術(shù)、方法、工具和管理等方面軟件工程包括3個(gè)要素:方法、工具和過(guò)程名稱(chēng)描述方法方法是完成軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段工具工具支持軟件的開(kāi)發(fā)、管理、文檔生成過(guò)程過(guò)程支持軟件開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、管理考點(diǎn)2 軟件生命周期1軟件生命周期概
16、念軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過(guò)程稱(chēng)為軟件生命周期一般包括可行性分析研究與需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、交付使用以及維護(hù)等活動(dòng)如圖31所示軟件生命周期分為3個(gè)時(shí)期共8個(gè)階段(1)軟件定義期:包括問(wèn)題定義、可行性研究和需求分析3個(gè)階段;(2)軟件開(kāi)發(fā)期:包括概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試4個(gè)階段;(3)運(yùn)行維護(hù)期:即運(yùn)行維護(hù)階段軟件生命周期各個(gè)階段的活動(dòng)可以有重復(fù)執(zhí)行時(shí)也可以有迭代如圖3-1所示2軟件生命周期各階段的主要任務(wù) 任務(wù)描述問(wèn)題定義確定要求解決的問(wèn)題是什么可行性研究與計(jì)劃制定決定該問(wèn)題是否存在一個(gè)可行的解決辦法指定完成開(kāi)發(fā)任務(wù)的實(shí)施計(jì)劃需求分析對(duì)待開(kāi)發(fā)軟件提出需求進(jìn)行分
17、析并給出詳細(xì)定義編寫(xiě)軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)及初步的用戶(hù)手冊(cè)提交評(píng)審軟件設(shè)計(jì)通常又分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段給出軟件的結(jié)構(gòu)、模塊的劃分、功能的分配以及處理流程這階段提交評(píng)審的文檔有概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和測(cè)試計(jì)劃初稿軟件實(shí)現(xiàn)在軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)程序這階段完成的文檔有用戶(hù)手冊(cè)、操作手冊(cè)等面向用戶(hù)的文檔以及為下一步作準(zhǔn)備而編寫(xiě)的單元測(cè)試計(jì)劃軟件測(cè)試在設(shè)計(jì)測(cè)試用例的基礎(chǔ)上檢驗(yàn)軟件的各個(gè)組成部分編寫(xiě)測(cè)試分析報(bào)告運(yùn)行維護(hù)將已交付的軟件投入運(yùn)行同時(shí)不斷的維護(hù)進(jìn)行必要而且可行的擴(kuò)充和刪改考點(diǎn)3 軟件設(shè)計(jì)基本概念從技術(shù)觀點(diǎn)上看軟件設(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)(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定義軟件系統(tǒng)
18、各主要部件之間的關(guān)系;(2)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;(3)接口設(shè)計(jì)是描述軟件內(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;(4)過(guò)程設(shè)計(jì)則是把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換為軟件的過(guò)程性描述從工程管理角度來(lái)看軟件設(shè)計(jì)分兩步完成:概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)(1)概要設(shè)計(jì)將軟件需求轉(zhuǎn)化為軟件體系結(jié)構(gòu)、確定系統(tǒng)級(jí)接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫(kù)模式;(2)詳細(xì)設(shè)計(jì)確立每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用適當(dāng)方法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)考點(diǎn)4 軟件設(shè)計(jì)的基本原理1、軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的基本原理和與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的概念(1)抽象:軟件設(shè)計(jì)中考慮模塊化解決方案時(shí)可以定出多個(gè)抽象級(jí)別抽象的層次從概要設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)
19、計(jì)逐步降低(2)模塊化:模塊是指把一個(gè)待開(kāi)發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分模塊化是指解決一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過(guò)程(3)信息隱蔽:信息隱蔽是指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息(過(guò)程或數(shù)據(jù))對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)是不能訪問(wèn)的(4)模塊獨(dú)立性:模塊獨(dú)立性是指每個(gè)模塊只完成系統(tǒng)要求的獨(dú)立的子功能并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡(jiǎn)單模塊的獨(dú)立程度是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)好壞的重要度量標(biāo)準(zhǔn)衡量軟件的模塊獨(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)內(nèi)聚性是信息隱蔽和局部化概念的自然擴(kuò)展一個(gè)模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越強(qiáng)一個(gè)模塊與其他模塊的耦合性越強(qiáng)則該模塊的模塊獨(dú)立性越弱2、衡量軟件
20、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)內(nèi)聚性是度量一個(gè)模塊功能強(qiáng)度的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)內(nèi)聚是從功能角度來(lái)衡量模塊的聯(lián)系它描述的是模塊內(nèi)的功能聯(lián)系內(nèi)聚有如下種類(lèi)它們之間的內(nèi)聚度由弱到強(qiáng)排列:偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過(guò)程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚耦合性是模塊之間互相連接的緊密程度的度量耦合性取決于各個(gè)模塊之間接口的復(fù)雜度、調(diào)用方式以及哪些信息通過(guò)接口耦合可以分為下列幾種它們之間的耦合度由高到低排列:內(nèi)容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、標(biāo)記耦合、數(shù)據(jù)耦合、非直接耦合在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強(qiáng)則耦合性越弱一般較優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到高內(nèi)聚低耦合即減弱模塊之間的耦合性和提高模塊
21、內(nèi)的內(nèi)聚性有利于提高模塊的獨(dú)立性考點(diǎn)5 結(jié)構(gòu)化分析方法1、結(jié)構(gòu)化分析方法的定義結(jié)構(gòu)化分析方法就是使用數(shù)據(jù)流圖(DFD)、數(shù)據(jù)字典(DD)、結(jié)構(gòu)化英語(yǔ)、判定表和判定樹(shù)的工具來(lái)建立一種新的、稱(chēng)為結(jié)構(gòu)化規(guī)格說(shuō)明的目標(biāo)文檔結(jié)構(gòu)化分析方法的實(shí)質(zhì)是著眼于數(shù)據(jù)流、自頂向下、對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行逐層分解、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2、結(jié)構(gòu)化分析方法常用工具(1)數(shù)據(jù)流圖(DFD)數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯模型的圖形表示即使不是專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員也容易理解它因此它是分析員與用戶(hù)之間極好的通信工具(2)數(shù)據(jù)字典(DD)數(shù)據(jù)字典是對(duì)數(shù)據(jù)流圖中所有元素的定義的集合是結(jié)構(gòu)化分析的核心數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)
22、成系統(tǒng)的邏輯模型沒(méi)有數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖就不嚴(yán)格若沒(méi)有數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)字典也難于發(fā)揮作用數(shù)據(jù)字典中有4種類(lèi)型的條目:數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和加工(3)判定表有些加工的邏輯用語(yǔ)言形式不容易表達(dá)清楚而用表的形式則一目了然如果一個(gè)加工邏輯有多個(gè)條件、多個(gè)操作并且在不同的條件組合下執(zhí)行不同的操作那么可以使用判定表來(lái)描述(4)判定樹(shù)判定樹(shù)和判定表沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別可以用判定表表示的加工邏輯都能用判定樹(shù)表示3、軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)是需求分析階段的最后成果是軟件開(kāi)發(fā)的重要文檔之一它的特點(diǎn)是具有正確性、無(wú)歧義性、完整性、可驗(yàn)證性、一致性、可理解性、可修改性和可追蹤性考點(diǎn)6 軟件測(cè)試的目的和準(zhǔn)則1軟件測(cè)試
23、的目的 (1)測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程(2)好的測(cè)試用例(test case)能發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤(3)一次成功的測(cè)試是能發(fā)現(xiàn)至今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤但是暴露錯(cuò)誤并不是軟件測(cè)試的最終目的測(cè)試的根本目的是盡可能多地發(fā)現(xiàn)并排除軟件中隱藏的錯(cuò)誤2軟件測(cè)試的準(zhǔn)則 根據(jù)上述軟件測(cè)試的目的為了能設(shè)計(jì)出有效的測(cè)試方案以及好的測(cè)試用例軟件測(cè)試人員必須深入理解并正確運(yùn)用以下軟件測(cè)試的基本準(zhǔn)則(1)所有測(cè)試都應(yīng)追溯到用戶(hù)需求(2)在測(cè)試之前制定測(cè)試計(jì)劃并嚴(yán)格執(zhí)行(3)充分注意測(cè)試中的群集現(xiàn)象(4)避免由程序的編寫(xiě)者測(cè)試自己的程序(5)不可能進(jìn)行窮舉測(cè)試(6)妥善
24、保存測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告為維護(hù)提供方便考點(diǎn)7 軟件測(cè)試的方法和實(shí)施【考點(diǎn)精講】1、軟件測(cè)試方法軟件測(cè)試具有多種方法依據(jù)軟件是否需要被執(zhí)行可以分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試方法如果依照功能劃分可以分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試方法 1靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試 (1)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)量度量等其中代碼檢查分為代碼審查、代碼走查、桌面檢查、靜態(tài)分析等具體形式(2)動(dòng)態(tài)測(cè)試靜態(tài)測(cè)試不實(shí)際運(yùn)行軟件主要通過(guò)人工進(jìn)行分析動(dòng)態(tài)測(cè)試就是通常所說(shuō)的上機(jī)測(cè)試是通過(guò)運(yùn)行軟件來(lái)檢驗(yàn)軟件中的動(dòng)態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果的正確性動(dòng)態(tài)測(cè)試的關(guān)鍵是使用設(shè)計(jì)高效、合理的測(cè)試用例測(cè)試用例就是為測(cè)試設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)由測(cè)試輸入
25、數(shù)據(jù)和預(yù)期的輸出結(jié)果兩部份組成測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法一般分為兩類(lèi):黑盒測(cè)試方法和白盒測(cè)試方法2黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試 (1)白盒測(cè)試白盒測(cè)試是把程序看成裝在一只透明的白盒子里測(cè)試者完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程它根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例檢查程序中的邏輯通路是否都按預(yù)定的要求正確地工作(2)黑盒測(cè)試黑盒測(cè)試是把程序看成一只黑盒子測(cè)試者完全不了解或不考慮程序的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程它根據(jù)規(guī)格說(shuō)明書(shū)的功能來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例檢查程序的功能是否符合規(guī)格說(shuō)明的要求2、軟件測(cè)試的實(shí)施軟件測(cè)試過(guò)程分4個(gè)步驟即單元測(cè)試、集成測(cè)試、驗(yàn)收測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試單元測(cè)試是對(duì)軟件設(shè)計(jì)的最小單位-模塊(程序單元)進(jìn)行正確性檢驗(yàn)測(cè)試單元測(cè)試的技
26、術(shù)可以采用靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)測(cè)試集成測(cè)試是測(cè)試和組裝軟件的過(guò)程主要目的是發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的錯(cuò)誤主要依據(jù)是概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)集成測(cè)試所設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:軟件單元的接口測(cè)試、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試、邊界條件和非法輸入的測(cè)試等集成測(cè)試時(shí)將模塊組裝成程序通常采用兩種方式:非增量方式組裝和增量方式組裝確認(rèn)測(cè)試的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能和性能以及其他特性是否滿足了需求規(guī)格說(shuō)明中確定的各種需求包括軟件配置是否完全、正確確認(rèn)測(cè)試的實(shí)施首先運(yùn)用黑盒測(cè)試方法對(duì)軟件進(jìn)行有效性測(cè)試即驗(yàn)證被測(cè)軟件是否滿足需求規(guī)格說(shuō)明確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)測(cè)試是通過(guò)測(cè)試確認(rèn)的軟件作為整個(gè)基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)元素與計(jì)算機(jī)硬件、外設(shè)、支撐軟件、數(shù)據(jù)和人員等其他系統(tǒng)元素組
27、合在一起在實(shí)際運(yùn)行(使用)環(huán)境下對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行一系列的集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試的具體實(shí)施一般包括:功能測(cè)試、性能測(cè)試、操作測(cè)試、配置測(cè)試、外部接口測(cè)試、安全性測(cè)試等考點(diǎn)8 程序的調(diào)試在對(duì)程序進(jìn)行了成功的測(cè)試之后將進(jìn)入程序調(diào)試(通常稱(chēng)Debug即排錯(cuò))程序的調(diào)試任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤調(diào)試主要在開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行程序調(diào)試活動(dòng)由兩部分組成一是根據(jù)錯(cuò)誤的跡象確定程序中錯(cuò)誤的確切性質(zhì)、原因和位置;二是對(duì)程序進(jìn)行修改排除這個(gè)錯(cuò)誤程序調(diào)試的基本步驟:(1)錯(cuò)誤定位從錯(cuò)誤的外部表現(xiàn)形式入手研究有關(guān)部分的程序確定程序中出錯(cuò)位置找出錯(cuò)誤的內(nèi)在原因;(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
28、錯(cuò)誤軟件調(diào)試可分為靜態(tài)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)試的主要的調(diào)試方法有:(1)強(qiáng)行排錯(cuò)法;(2)回溯法;(3)原因排除法二級(jí)C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)知識(shí)之 面向程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)1 程序設(shè)計(jì)的方法與風(fēng)格養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格主要考慮下述因素:1源程序文檔化(1)符號(hào)名的命名:符號(hào)名的命名應(yīng)具有一定的實(shí)際含義以便于對(duì)程序功能的理解(2)程序注釋?zhuān)涸谠闯绦蛑刑砑诱_的注釋可幫助人們理解程序程序注釋可分為序言性注釋和功能性注釋?zhuān)?)視覺(jué)組織:通過(guò)在程序中添加一些空格、空行和縮進(jìn)等使人們?cè)谝曈X(jué)上對(duì)程序的結(jié)構(gòu)一目了然2數(shù)據(jù)說(shuō)明的方法為使程序中的數(shù)
29、據(jù)說(shuō)明易于理解和維護(hù)可采用下列數(shù)據(jù)說(shuō)明的風(fēng)格見(jiàn)表2-1數(shù)據(jù)說(shuō)明風(fēng)格詳細(xì)說(shuō)明次序應(yīng)規(guī)范化使數(shù)據(jù)說(shuō)明次序固定使數(shù)據(jù)的屬性容易查找也有利于測(cè)試、排錯(cuò)和維護(hù)變量安排有序化當(dāng)多個(gè)變量出現(xiàn)在同一個(gè)說(shuō)明語(yǔ)句中時(shí)變量名應(yīng)按字母順序排序以便于查找使用注釋在定義一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)通過(guò)注解來(lái)說(shuō)明該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)3語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)程序應(yīng)該簡(jiǎn)單易懂語(yǔ)句構(gòu)造應(yīng)該簡(jiǎn)單直接4輸入和輸出考點(diǎn)2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)1構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的原則結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法引入了工程思想和結(jié)構(gòu)化思想使大型軟件的開(kāi)發(fā)和編程得到了極大的改善結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的主要原則為:自頂向下、逐步求精、模塊化和限制使用goto語(yǔ)句自頂向上:先考慮整體再考慮細(xì)節(jié);先考慮全局
30、目標(biāo)再考慮局部目標(biāo)逐步求精:對(duì)復(fù)雜問(wèn)題應(yīng)設(shè)計(jì)一些子目標(biāo)作為過(guò)渡逐步細(xì)化模塊化:把程序要解決的總目標(biāo)分解為分目標(biāo)再進(jìn)一步分解為具體的小目標(biāo)把每個(gè)小目標(biāo)稱(chēng)為一個(gè)模塊限制使用goto語(yǔ)句:在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中要限制使用goto語(yǔ)句2結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)有三種類(lèi)型:順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu):是最基本、最普通的結(jié)構(gòu)形式按照程序中的語(yǔ)句行的先后順序逐條執(zhí)行選擇結(jié)構(gòu):又稱(chēng)為分支結(jié)構(gòu)它包括簡(jiǎn)單選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu):根據(jù)給定的條件判斷是否要重復(fù)執(zhí)行某一相同的或類(lèi)似的程序段循環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)兩類(lèi)循環(huán)語(yǔ)句:先判斷后執(zhí)行的循環(huán)體稱(chēng)為當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu);先執(zhí)行循環(huán)體后判斷的稱(chēng)為直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)考點(diǎn)
31、3 面向?qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蠓椒êw對(duì)象及對(duì)象屬性與方法、類(lèi)、繼承、多態(tài)性幾個(gè)基本要素(1)對(duì)象通常把對(duì)象的操作也稱(chēng)為方法或服務(wù)屬性即對(duì)象所包含的信息它在設(shè)計(jì)對(duì)象時(shí)確定一般只能通過(guò)執(zhí)行對(duì)象的操作來(lái)改變屬性值應(yīng)該指的是純粹的數(shù)據(jù)值而不能指對(duì)象操作描述了對(duì)象執(zhí)行的功能若通過(guò)信息的傳遞還可以為其他對(duì)象使用對(duì)象具有如下特征:標(biāo)識(shí)惟一性、分類(lèi)性、多態(tài)性、封裝性、模塊獨(dú)立性(2)類(lèi)和實(shí)例類(lèi)是具有共同屬性、共同方法的對(duì)象的集合它描述了屬于該對(duì)象類(lèi)型的所有對(duì)象的性質(zhì)而一個(gè)對(duì)象則是其對(duì)應(yīng)類(lèi)的一個(gè)實(shí)例類(lèi)是關(guān)于對(duì)象性質(zhì)的描述它同對(duì)象一樣包括一組數(shù)據(jù)屬性和在數(shù)據(jù)上的一組合法操作(3)消息消息是實(shí)例之間傳遞的信息它請(qǐng)求對(duì)象
32、執(zhí)行某一處理或回答某一要求的信息它統(tǒng)一了數(shù)據(jù)流和控制流一個(gè)消息由三部分組成:接收消息的對(duì)象的名稱(chēng)、消息標(biāo)識(shí)符(消息名)和零個(gè)或多個(gè)參數(shù)(4)繼承廣義地說(shuō)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)定義它們繼承分為單繼承與多重繼承單繼承是指一個(gè)類(lèi)只允許有一個(gè)父類(lèi)即類(lèi)等級(jí)為樹(shù)形結(jié)構(gòu)多重繼承是指一個(gè)類(lèi)允許有多個(gè)父類(lèi)(5)多態(tài)性對(duì)象根據(jù)所接受的消息而做出動(dòng)作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)該現(xiàn)象稱(chēng)為多態(tài)性二級(jí)C語(yǔ)言公共基礎(chǔ)知識(shí)之 數(shù)據(jù)庫(kù)考點(diǎn)1 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合它具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式
33、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)用程序所共享所以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的根本目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)共享問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMSDatabase Management System)是數(shù)據(jù)庫(kù)的機(jī)構(gòu)它是一種系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心為完成數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)語(yǔ)言:數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言、數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言考點(diǎn)2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展和基本特點(diǎn)1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段關(guān)于數(shù)據(jù)管理三個(gè)階段中的軟硬件背景及處理特點(diǎn)簡(jiǎn)單概括見(jiàn)表4
34、-1 人工管理階段文件管理階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理階段 背 景 應(yīng)用目的科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算、管理大規(guī)模管理硬件背景無(wú)直接存取設(shè)備磁盤(pán)、磁鼓大容量磁盤(pán)軟件背景無(wú)操作系統(tǒng)有文件系統(tǒng)有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)處理方式批處理聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理分布處理、聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理和批處理 特 點(diǎn) 數(shù)據(jù)管理者人文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對(duì)象某個(gè)應(yīng)用程序某個(gè)應(yīng)用程序現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)共享程度無(wú)共享冗余度大共享性差冗余度大共享性大冗余度小數(shù)據(jù)的獨(dú)立性不獨(dú)立完全依賴(lài)于程序獨(dú)立性差具有高度的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化無(wú)結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)整體無(wú)結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)化用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力由應(yīng)用程序控制應(yīng)用程序控制由DBMS提供數(shù)據(jù)安全性
35、、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴(lài)性即數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序而不依賴(lài)于應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的獨(dú)立性一般分為物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性?xún)煞N(1)物理獨(dú)立性:當(dāng)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方式等)改變時(shí)如存儲(chǔ)設(shè)備的更換、物理存儲(chǔ)的更換、存取方式改變等應(yīng)用程序都不用改變(2)邏輯獨(dú)立性:數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類(lèi)型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等用戶(hù)程序都可以不變考點(diǎn)3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)1數(shù)據(jù)統(tǒng)系統(tǒng)的3級(jí)模式(1)概念模式也稱(chēng)邏輯模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述是全體用戶(hù)(應(yīng)用)公共數(shù)據(jù)視圖一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)概念模式(2)外模式
36、外模式也稱(chēng)子模式它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述它是由概念模式推導(dǎo)而出來(lái)的是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)的數(shù)據(jù)視圖是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式(3)內(nèi)模式內(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)與物理存取方法內(nèi)模式處于最底層它反映了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)物理結(jié)構(gòu)中的實(shí)際存儲(chǔ)形式概念模式處于中間層它反映了設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求而外模式處于最外層它反映了用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的要求2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兩級(jí)映射兩級(jí)映射保證了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性(1)概念模式到內(nèi)模式的映射該映射給出了概念模式中數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)到數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(2)外模式到概念模式的映射概
37、念模式是一個(gè)全局模式而外模式是用戶(hù)的局部模式一個(gè)概念模式中可以定義多個(gè)外模式而每個(gè)外模式是概念模式的一個(gè)基本視圖考點(diǎn)4 數(shù)據(jù)模型的基本概念【考點(diǎn)精講】數(shù)據(jù)模型從抽象層次上描述了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動(dòng)態(tài)行為和約束條件因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束三部分組成數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型分為3種:層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型各數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)見(jiàn)表4 2發(fā)展階段主要特點(diǎn)層次模型用樹(shù)形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間聯(lián)系的模型稱(chēng)為層次模型上級(jí)結(jié)點(diǎn)與下級(jí)結(jié)點(diǎn)之間為一對(duì)多的聯(lián)系網(wǎng)狀模型用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間聯(lián)系的模型稱(chēng)為網(wǎng)狀模型網(wǎng)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)代表一個(gè)實(shí)體類(lèi)型允許結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn)可以有一個(gè)以
38、上的結(jié)點(diǎn)沒(méi)有父結(jié)點(diǎn)關(guān)系模型用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體以及實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱(chēng)為關(guān)系模型在關(guān)系模型中把數(shù)據(jù)看成是二維表中的元素一張二維表就是一個(gè)關(guān)系考點(diǎn)5 E-R模型1、E-R模型的基本概念(1)實(shí)體:現(xiàn)實(shí)世界中的事物可以抽象成為實(shí)體實(shí)體是概念世界中的基本單位它們是客觀存在的且又能相互區(qū)別的事物(2)屬性:現(xiàn)實(shí)世界中事物均有一些特性這些特性可以用屬性來(lái)表示(3)碼:唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼(4)域:屬性的取值范圍稱(chēng)為該屬性的域(5)聯(lián)系:在現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)聯(lián)稱(chēng)為聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體集間的聯(lián)系實(shí)際上是實(shí)體集間的函數(shù)關(guān)系這種函數(shù)關(guān)系可以有下面幾種:一對(duì)一的聯(lián)系、一對(duì)多或多對(duì)一聯(lián)系、多對(duì)多2、E-R模型的的圖示法 R模型用E-R圖來(lái)表示
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