2023年9月全國計(jì)算機(jī)二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)

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，程序的編制不也許優(yōu)于算法的設(shè)計(jì)。算法的特性涉及：

（1）可行性；

（2）擬定性，算法中每一環(huán)節(jié)都必須有明擬定義，不充許有模棱兩可的解釋，不允許有多義性；

（3）有窮性，算法必須能在有限的時(shí)間內(nèi)做完，涉及合理的執(zhí)行時(shí)間的含義；

（4）擁有足夠的情報(bào)。

算法的基本要素：一是對數(shù)據(jù)對象的運(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)系統(tǒng)能執(zhí)行的所有指令的集合。

基本運(yùn)算涉及：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。兩個(gè)之間沒有聯(lián)系的。

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）在對數(shù)據(jù)進(jìn)行解決時(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)是指互相有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。

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)元素稱為記錄，而由多個(gè)記錄構(gòu)成的線性表又稱為文獻(xiàn)。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。

1．4棧和隊(duì)列

棧是限定在一端進(jìn)行插入與刪除的線性表。1、先進(jìn)后出FILO;1、支持子程序調(diào)用;2、具有記憶功能；3、可以不用順序存放數(shù)據(jù)；4、只可以在top首部進(jìn)行操作，bottom是絕對不動(dòng)的；5、棧的存放數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)為num=（bottom–top）+1；隊(duì)列是指允許在一端（隊(duì)尾）進(jìn)入插入，而在另一端（隊(duì)頭）進(jìn)行刪除的線性表。1、Rear指針指向隊(duì)尾，front指針指向隊(duì)頭。3、先進(jìn)先出FIFO,或者是后進(jìn)后出LILO2、循環(huán)隊(duì)列里面的個(gè)數(shù)計(jì)算方法：A、rear>front的時(shí)候，num=rear–front；B、rear<front的時(shí)候，num=rear+n–front；

1．5線性鏈表

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)相應(yīng)于一個(gè)存儲(chǔ)單元，這種存儲(chǔ)單元稱為存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)，簡稱結(jié)點(diǎn)。

結(jié)點(diǎn)由兩部分組成：（1）用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素值，稱為數(shù)據(jù)域；（2）用于存放指針，稱為指針域，

在鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)空間可以不連續(xù)，各數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)順序與數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系可以不一致，而數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是由指針域來擬定的。

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式即可用于表達(dá)線性結(jié)構(gòu)，也可用于表達(dá)非線性結(jié)構(gòu)。

線性鏈表的基本運(yùn)算：查找、插入、刪除。

1．6樹與二叉樹

樹是一種簡樸的非線性結(jié)構(gòu)，所有元素之間具有明顯的層次特性。

在樹結(jié)構(gòu)中，沒有前件的結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，稱為樹的根結(jié)點(diǎn)，簡稱樹的根。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后件，稱為該結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)。沒有后件的結(jié)點(diǎn)稱為葉子結(jié)點(diǎn)。

在樹結(jié)構(gòu)中，一個(gè)結(jié)點(diǎn)所擁有的后件的個(gè)數(shù)稱為該結(jié)點(diǎn)的度，所有結(jié)點(diǎn)中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。

二叉樹的特點(diǎn)：（1）非空二叉樹只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)；（2）每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有兩棵子樹，且分別稱為該結(jié)點(diǎn)的左子樹與右子樹。

二叉樹的基本性質(zhì)：必考的題目

（1）在二叉樹的第k層上，最多有2k-1(k≥1)個(gè)結(jié)點(diǎn)；

（2）深度為m的二叉樹最多有2m-1個(gè)結(jié)點(diǎn)；

（3）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)；

（4）二叉樹中n=n0+n1+n滿二叉樹是指除最后一層外，每一層上的所有結(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn)，則k層上有2k-1個(gè)結(jié)點(diǎn)深度為m的滿二叉樹有2m-1個(gè)結(jié)點(diǎn)。

完全二叉樹是指除最后一層外，每一層上的結(jié)點(diǎn)數(shù)均達(dá)成最大值，在最后一層上只缺少右邊的若干結(jié)點(diǎn)。

二叉樹存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，對于滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進(jìn)行順序存儲(chǔ)。

二叉樹的遍歷：（一般畫個(gè)圖要你把順序?qū)懗鰜恚?/p>

（1）前序遍歷（DLR），一方面訪問根結(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；

（2）中序遍歷（LDR），一方面遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹；

（3）后序遍歷（LRD）一方面遍歷左子樹，然后訪問遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點(diǎn)。

1．7查找技術(shù)

順序查找的使用情況：

長度為n的線性表，找出一個(gè)數(shù)據(jù)，最差的情況為比較n次。長度為n的線性表，找出一個(gè)最大數(shù)據(jù)，最差的情況為比較n-1次。

二分法查找只合用于順序存儲(chǔ)的有序表，二分查找：對于長度為n的有序線性表，最壞情況只需比較log2n次。

1．8排序技術(shù)

排序是指將一個(gè)無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列。

互換類排序法：（1）冒泡排序法，需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2；（2）快速排序法，需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2；。

插入類排序法：（1）簡樸插入排序法，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；（2）希爾排序法，最壞情況需要O(n1.5)次比較。

選擇類排序法：（1）簡樸選擇排序法,最壞情況需要n(n-1)/2次比較；（2）堆排序法，最壞情況需要O(nlog2n)次比較。第二章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

2．1程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法和風(fēng)格

注釋分序言性注釋和功能性注釋，語句結(jié)構(gòu)清楚第一、效率第二。不要弄反了。程序一定規(guī)定具有易讀性，可讀性較好。程序設(shè)計(jì)方法有兩種，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。

2．2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的四條原則是：考試重點(diǎn)都要背下來自頂向下；2.逐步求精；3.模塊化；4.限制使用goto語句。注意，這四個(gè)特點(diǎn)中，最重要的是模塊化。結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：

（1）順序結(jié)構(gòu)：一種簡樸的程序設(shè)計(jì)，最基本、最常用的結(jié)構(gòu)；

（2）選擇結(jié)構(gòu)：又稱分支結(jié)構(gòu)，涉及簡樸選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)，

（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)：可根據(jù)給定條件，判斷是否需要反復(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蟮某绦蛟O(shè)計(jì)：以對象為核心。面向?qū)ο缶哂心男┗靖拍睿簩ο?、類和?shí)例、消息、繼承、多態(tài)性、面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)：

（1）與人類習(xí)慣的思維方法一致；

（2）穩(wěn)定性好；

（3）可重用性好；

（4）易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品；

（5）可維護(hù)性好。

對象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?，對象是?shí)體的抽象。

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法中的對象是系統(tǒng)中用來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，由一組表達(dá)其靜態(tài)特性的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。

屬性即對象所包含的信息，操作描述了對象執(zhí)行的功能，操作也稱為方法或服務(wù)。

對象的基本特點(diǎn)：

（1）標(biāo)記惟一性；

（2）分類性；

（3）多態(tài)性；重點(diǎn)

（4）封裝性；重點(diǎn)

（5）模塊獨(dú)立性好。

類是指具有共同屬性、共同方法的對象的集合。類是對象的抽象，對象是相應(yīng)類的一個(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。

消息的組成涉及：接受消息的對象的名稱；（2）消息標(biāo)記符，也稱消息名；（3）零個(gè)或多個(gè)參數(shù)。繼承是指可以直接獲得已有的性質(zhì)和特性，而不必反復(fù)定義他們。

繼承分單繼承和多重繼承。對象也可以沒有繼承。1、單繼承指一個(gè)類只允許有一個(gè)父類，2、多重繼承指一個(gè)類允許有多個(gè)父類。

多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對象接受時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行動(dòng)的現(xiàn)象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)軟件是涉及程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。

軟件的特點(diǎn)涉及：

（1）軟件是一種邏輯實(shí)體；

（2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；

（3）軟件在運(yùn)營、使用期間不存在磨損、老化問題；

（4）軟件的開發(fā)、運(yùn)營對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性，（5）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；

（6）軟件開發(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）。1、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件。2、教務(wù)處管理系統(tǒng)是應(yīng)用軟件。

軟件危機(jī)重要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。

軟件工程是應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的定義、開發(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。

軟件工程涉及3個(gè)要素：方法、工具、過程。

方法：完畢軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段。工具：支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成。過程：支持軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、管理。軟件工程過程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動(dòng)，包含4種基本活動(dòng)：

（1）P——軟件規(guī)格說明；（2）D——軟件開發(fā)；（3）C——軟件確認(rèn)；（4）A——軟件演進(jìn)。

軟件生命周期：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程。

軟件生命周期三個(gè)階段:軟件定義、軟件開發(fā)、運(yùn)營維護(hù)，重要活動(dòng)階段是：

需求分析是定義階段。具體設(shè)計(jì)和概要設(shè)計(jì)是開發(fā)階段。

軟件工程的目的和與原則：

目的：在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(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需求的產(chǎn)品。

基本目的：付出較低的開發(fā)成本；達(dá)成規(guī)定的軟件功能；取得較好的軟件性能；開發(fā)軟件易于移植；需要較低的費(fèi)用；能準(zhǔn)時(shí)完畢開發(fā)，及時(shí)交付使用。

基本原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、擬定性、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)容重要涉及：軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。

軟件開發(fā)技術(shù)涉及：軟件開發(fā)方法學(xué)、開發(fā)過程、開發(fā)工具和軟件工程環(huán)境。

軟件工程管理涉及：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)涉及人員組織、進(jìn)度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項(xiàng)目計(jì)劃等。

軟件工程原則涉及抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、擬定性、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?qū)ο蟮姆治龅姆椒ā?/p>

需求分析階段工作4個(gè)方面：1、需求獲取2、需求分析3、編寫需求規(guī)格說明書（重點(diǎn)）4、需求評(píng)審從需求分析建立的模型的特性來分：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)：面向數(shù)據(jù)流，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的解決流程，以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為重要工具,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）鑒定樹；（4）鑒定表。

數(shù)據(jù)流圖：描述數(shù)據(jù)解決過程的工具，是需求理解的邏輯模型的圖形表達(dá)，它直接支持系統(tǒng)功能建模。

數(shù)據(jù)字典：對所有與系統(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，使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲(chǔ)成分和中間計(jì)算結(jié)果有共同的理解。數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心。

軟件需求規(guī)格說明書的特點(diǎn)：（核心的是無歧義性）

（1）對的性；（2）無岐義性；（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)的基本目的是用比較抽象概括的方式擬定目的系統(tǒng)如何完畢預(yù)定的任務(wù)，軟件設(shè)計(jì)是擬定系統(tǒng)的物理模型。

軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的環(huán)節(jié)，是將需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。

從技術(shù)觀點(diǎn)來看，軟件設(shè)計(jì)涉及軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、過程設(shè)計(jì)。。

從工程管理角度來看：概要設(shè)計(jì)和具體設(shè)計(jì)。

軟件設(shè)計(jì)的一般過程：軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過程；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)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。耦合性：對一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)中不同模塊之間互連限度的度量。內(nèi)聚性：一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密限度的度量。

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。

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)庫設(shè)計(jì)；

（3）編寫概要設(shè)計(jì)文檔；（4）概要設(shè)計(jì)文檔評(píng)審。

模塊用一個(gè)矩形表達(dá)，箭頭表達(dá)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達(dá)模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實(shí)心圓的箭頭表達(dá)傳遞的是控制信息，空心圓箭心表達(dá)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、反復(fù)形式、選擇形式。

結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類型：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)流類型有兩種：變換型和事務(wù)型。

變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換、輸出三部分組成。

事務(wù)型數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)是：接受一項(xiàng)事務(wù)，根據(jù)事務(wù)解決的特點(diǎn)和性質(zhì)，選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)慕鉀Q單元，然后給出結(jié)果。

具體設(shè)計(jì)：是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)模塊擬定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達(dá)工具表達(dá)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

常見的過程設(shè)計(jì)工具有：考試重點(diǎn)1、圖形工具（程序流程圖）、2、表格工具（鑒定表）、3、語言工具（PDL）。程序流程圖是考試重點(diǎn)，其中->箭頭表達(dá)控制流，<>菱形表達(dá)邏輯條件。

3．4軟件測試

軟件測試定義：使用人工或自動(dòng)手段來運(yùn)營或測定某個(gè)系統(tǒng)的過程，其目的在于檢查它是否滿足規(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。

軟件測試的目的：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。

軟件測試方法：靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。

靜態(tài)測試：涉及代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實(shí)際運(yùn)營軟件，重要通過人工進(jìn)行。

動(dòng)態(tài)測試：是基本計(jì)算機(jī)的測試，重要涉及白盒測試方法和黑盒測試方法。

白盒測試：在程序內(nèi)部進(jìn)行，重要用于完畢軟件內(nèi)部CAO作的驗(yàn)證。重要方法有邏輯覆蓋、基本基途徑測試。

黑盒測試：重要診斷功能不對或漏掉、界面錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò)誤、性能錯(cuò)誤、初始化和終止條件錯(cuò)，用于軟件確認(rèn)。白盒重要方法：1、邏輯覆蓋測試2、基本途徑測試。黑盒重要方法：1等價(jià)類劃分法、2邊界值分析法、3錯(cuò)誤推測法、4因果圖。

軟件測試過程一般按4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行（要背先后順序）：單元測試、集成測試、驗(yàn)收測試（確認(rèn)測試）和系統(tǒng)測試。

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，重要在開發(fā)階段進(jìn)行。

軟件調(diào)試可分表靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試重要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯(cuò)，是重要的設(shè)計(jì)手段，動(dòng)態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。調(diào)試方法有：（1）強(qiáng)行排錯(cuò)法；（2）回溯法；（3）因素排除法。第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4．1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念

數(shù)據(jù)：事實(shí)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。數(shù)據(jù)庫：長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的、有組織、可共享的數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫存放數(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)庫管理系統(tǒng)：一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中的數(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)庫的核心。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語言：

（1）數(shù)據(jù)定義語言：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)操縱語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、改等；

（3）數(shù)據(jù)控制語言：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)語言按其使用方式具有兩種結(jié)構(gòu)形式：交互式命令(又稱自含型或自主型語言)宿主型語言（一般可嵌入某些宿主語言中）。

數(shù)據(jù)庫管理員：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等的專業(yè)管理人員。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（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)營實(shí)體。DBS是最大的涉及其他所有的。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。

數(shù)據(jù)庫發(fā)展的三個(gè)階段：人工管理階段、文獻(xiàn)系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫管理階段。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的基本特點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)的集成性、2、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、3、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)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式：

（1）概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖；

（2）外模式：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式；

（3）內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與物理存取方法。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式，可以有多個(gè)外模式。

數(shù)據(jù)庫系統(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)特性的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(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)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。

E-R模型的圖示法：（1）實(shí)體集表達(dá)法；（2）屬性表法；（3）聯(lián)系表達(dá)法。E-R模型的:矩形表達(dá)實(shí)體；橢圓表達(dá)矩形；棱形表達(dá)聯(lián)系。

關(guān)系模型采用二維表來表達(dá)，簡稱表，由表框架及表的元組組成。1、一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。

2、在二維表中凡能唯一標(biāo)記元組的最小屬性稱為鍵或碼。具有唯一性。3、元組就是二維表中一行，屬性就是二維表表中一列。4、從所有侯選健中選取一個(gè)作為用戶使用的鍵稱主鍵。5、表A中的某屬性是某表B的鍵，則稱該屬性集為A的外鍵或外碼。6、分量是不可以再分的。以上六點(diǎn)非常重要。

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）用戶定義的完整性約束：它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義規(guī)定。4.3關(guān)系代數(shù)

關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(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)理論可以表達(dá)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(3)修改（4）查詢（涉及投影、選擇、笛卡爾積）

兩個(gè)表的運(yùn)算一般會(huì)考到：投影、鏈接、選擇、笛卡爾積、交、并當(dāng)中的一個(gè)。4.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的兩種方法：

（1）面向數(shù)據(jù)：以信息需求為主，兼顧解決需求；

（2）面向過程：以解決需求為主，兼顧信息需求。

數(shù)據(jù)庫的生命周期：需求分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、邏輯設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段、編碼階段、測試階段、運(yùn)營階段、進(jìn)一步修改階段。

需求分析常用結(jié)構(gòu)析方法和面向?qū)ο蟮姆椒ā＝Y(jié)構(gòu)化分析（簡稱SA）方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。用數(shù)據(jù)流圖表達(dá)數(shù)據(jù)和解決過程的關(guān)系。對數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)來講，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的重要結(jié)果。

數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，涉及5個(gè)部分：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流（可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、解決過程。

數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的目的是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語義關(guān)系。公共基礎(chǔ)補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以有多個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的不同，會(huì)導(dǎo)致解決的效率不同。2、程序設(shè)計(jì)方法和技術(shù)的發(fā)展通過了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)兩個(gè)階段。3、當(dāng)今程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格是“清楚第一，效率第二”。4、程序可以沒有輸入，但是一定要有輸出。5、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)遵循：自頂向下，逐步求精，模塊化，限制使用goto語句（?？迹?。6、面向?qū)ο蟮幕咎攸c(diǎn)：標(biāo)志唯一性，分類性，多態(tài)性，封裝性，模塊獨(dú)立性。特別重要的是多態(tài)性和封裝性。沒有類比性。7、多態(tài)性：統(tǒng)一操作可以是不同對象的行為。同樣的消息被不同的對象接受時(shí)可導(dǎo)致不同的動(dòng)作的現(xiàn)象。8、封裝性：從外面看不到對象的內(nèi)部，只能看到對象的外部特性。9、類：是具有共同屬性、共同方法的對象的集合。描述了屬于該對象類型的所有對象的性質(zhì)，而一個(gè)對象則是相應(yīng)類的一個(gè)實(shí)例。（?？迹?0、消息：是指對象間的互相合作的協(xié)作機(jī)制，是一個(gè)對象與另一個(gè)對象之間的傳遞的消息。11繼承：是指使用已有的類定義作為基礎(chǔ)建立新類的定義技術(shù)。繼承分為單繼承和多繼承。12、面向?qū)ο笾?，類的?shí)例叫做對象。13、源程序文檔化規(guī)定程序應(yīng)當(dāng)加上注釋。注釋一般為序言性注釋和功能性注釋。14、面向?qū)ο蠓椒ê图夹g(shù)是以對象為核心。軟件工程基礎(chǔ)軟件工程的核心思想是把軟件當(dāng)作一個(gè)工程產(chǎn)品來解決。軟件開發(fā)的三個(gè)階段以及每個(gè)階段的任務(wù)：定義階段開發(fā)階段維護(hù)階段這個(gè)表請大家抽時(shí)間背下。軟件開發(fā)的三個(gè)階段，每個(gè)階段的工程。軟件開發(fā)方法涉及分析方法，設(shè)計(jì)方法，程序設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)化方法涉及結(jié)構(gòu)化分析方法，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)化編程方法。結(jié)構(gòu)化分析方法在軟件需求分析階段的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化分析常用的工具中最重要的工具是數(shù)據(jù)流圖。表達(dá)加工，表達(dá)數(shù)據(jù)流，表達(dá)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)源）表達(dá)源和潭。軟件規(guī)格說明書（SRS）是需求分析階段的最后結(jié)果，是軟件開發(fā)文檔重要的文檔之一。軟件設(shè)計(jì)規(guī)定高耦合性和低內(nèi)聚性是考試的重點(diǎn),要知道什么是耦合,什么是內(nèi)聚。軟件測試和程序調(diào)試的區(qū)別。軟件測試的過程涵蓋了整個(gè)軟件生命周期。目的是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。10、從是否要執(zhí)行被測試軟件的角度，軟件測試分為靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試。11、從功能上劃分，軟件測試分為白盒測試和黑盒測試。12、白盒測試是檢查內(nèi)部成分，方法有：邏輯覆蓋測試方法，基本途徑測試。13、黑盒測試是對軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能是否滿足需求進(jìn)行測試和驗(yàn)證。方法有：等價(jià)類劃分法，邊界值劃分法，錯(cuò)誤推測法。程序調(diào)試的任務(wù)：診斷和改正程序中錯(cuò)誤，它和軟件測試不同，調(diào)試重要在開發(fā)階段。軟件調(diào)試方法：強(qiáng)制排錯(cuò)法，回朔法，因素排除法。軟件維護(hù)不屬于軟件生命周期開發(fā)階段的任務(wù)。軟件進(jìn)行了程序調(diào)試后還要進(jìn)行測試。軟件工程的重要思想是：強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)過程中需要應(yīng)用工程化的原則。軟件設(shè)計(jì)中，不屬于過程設(shè)計(jì)工具的是：DFD圖。結(jié)構(gòu)化分析常見的工具：DFD圖，DD（數(shù)據(jù)字典），鑒定樹，鑒定表。程序和軟件是不同的，軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關(guān)文檔的集合。軟件的開發(fā)、運(yùn)營對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性。軟件工程的三要素：工具、過程、方法。軟件生命周期中，可以準(zhǔn)確擬定軟件系統(tǒng)必須做什么和必須具有哪些功能的階段是：需求分析。數(shù)據(jù)流圖只具有數(shù)據(jù)流，不具有控制流。數(shù)據(jù)流圖用于抽象描述一個(gè)軟件的邏輯模型。數(shù)據(jù)流的類型有兩種：事務(wù)型和變換型。在很多軟件應(yīng)用中，存在某種作業(yè)數(shù)據(jù)流，它可以引發(fā)一個(gè)或多個(gè)解決，這些解決可以完畢該作業(yè)規(guī)定的功能，這種數(shù)據(jù)流叫做事務(wù)型數(shù)據(jù)流。程序流程圖中的箭頭代表的是：控制流。在結(jié)構(gòu)化方法中，軟件功能分解屬于總體設(shè)計(jì)階段。內(nèi)聚型中內(nèi)聚性最強(qiáng)的是：功能內(nèi)聚。檢查軟件產(chǎn)品是否符合需求定義的過程是：確認(rèn)測試。軟件危機(jī)：泛指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中碰到的一系列嚴(yán)重的問題。Jackson方法是一種面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化方法。軟件開發(fā)環(huán)境是全面支持軟件開發(fā)全過程的軟件開發(fā)工具集合。軟件需求是指用戶對目的軟件系統(tǒng)在功能、行為、性能設(shè)計(jì)約束等方面的盼望。為每一個(gè)模塊擬定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的是具體設(shè)計(jì)階段的任務(wù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)關(guān)系運(yùn)算是考試的重點(diǎn)，考的多的是并和笛卡爾積。不改變屬性但減少元組個(gè)數(shù)的是并。投影也是比較喜歡考的，一般的意思是從4、5個(gè)列中選出2、3個(gè)。笛卡爾