全國(guó)等考公共基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

1、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， 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，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

2、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?；具\(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)

3、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。 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)元素之間的前后條件關(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)元素稱為 記錄 ，而由多個(gè)記錄構(gòu)成的線性表又 稱為 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) a

4、1 ，它無前件； （2 ）有且只有一個(gè)終端結(jié)點(diǎn) an ，它無后件；（3 ）除根結(jié)點(diǎn)與終端結(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稱為線性表的長(zhǎng)度 ，當(dāng) n=0 時(shí)，稱為 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 代表每個(gè) 元素占的字節(jié)數(shù)。順序表的運(yùn)算：插入、刪除。 （詳見 14-16 頁(yè)）1 4 棧和隊(duì)列 棧是限定在一端進(jìn)行插入與刪除

5、的線性表，允許插入與刪除的一端稱為棧頂，不允許插入與刪 除的另一端稱為棧底。棧按照 “先進(jìn)后出 ”（ FILO ）或 “后進(jìn)先出 ”（ LIFO ）組織數(shù)據(jù)，棧具有記憶作用。 用 top 表 示棧頂位置，用 bottom 表示棧底。棧的基本運(yùn)算： （1 ）插入元素稱為入棧運(yùn)算； （2）刪除元素稱為退棧運(yùn)算； （3 ）讀棧頂元素是 將棧頂元素賦給一個(gè)指定的變量，此時(shí)指針無變化。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。 Rear 指針 指向隊(duì)尾， front 指針指向隊(duì)頭。隊(duì)列是 “先進(jìn)行出 ”（ FIFO ）或 “后進(jìn)后出 ”（ LILO ）的線性表。 隊(duì)列運(yùn)算包

6、括（ 1 ）入隊(duì)運(yùn)算：從隊(duì)尾插入一個(gè)元素； （ 2）退隊(duì)運(yùn)算：從隊(duì)頭刪除一個(gè)元素。 循環(huán)隊(duì)列： s=0 表示隊(duì)列空， s=1 且 front=rear 表示隊(duì)列滿1 5 線性鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)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(jiǎn)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 指針域用于指向前一個(gè)或后一個(gè)結(jié)點(diǎn)。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)系是由指針域來確定的。 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式即可用于表示線性結(jié)構(gòu)，也可用于表示非線性結(jié)構(gòu)。線性

7、鏈表， HEAD 稱為頭指針， HEAD=NULL （或 0）稱為 空表，如果是兩指針： 左指針（ Llink ） 指向前件結(jié)點(diǎn)， 右指針 （ Rlink ）指向后件結(jié)點(diǎn)。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(jiǎn)單的非線性結(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，每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)前件， 稱為父結(jié)點(diǎn)，沒有前件的結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，稱為 樹的根結(jié) 點(diǎn)，簡(jiǎn)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

8、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)：（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）具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹，其深度至少為 log2n+1, 其中 log2n 表示取 log2n 的整數(shù)部 分；（5 ）具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為 log2n+1 ；（6 ）設(shè)完全二叉樹共有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果從根結(jié)點(diǎn)開始，按層序 （每一層從左到右） 用自

9、然數(shù) 1 ， 2 ， .n 給結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)（ k=1,2 .n），有以下結(jié)論：若 k=1 ，則該結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)，它沒有父結(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)無左子結(jié)點(diǎn) （也無右子結(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)無右子結(jié)點(diǎn)。 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)到最大值，在最后一層上只缺少右邊的

10、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(duì)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：（1 ）前序遍歷（DLR ），首先訪問根結(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；（2 ）中序遍歷（LDR ），首先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹；（3 ）后序遍歷（LRD ）首先遍歷左子樹，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： （1 ）線性表為無序表； （2 ）表采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。 二分法查找只適用于順序存儲(chǔ)的有序表 ，對(duì)于長(zhǎng)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

11、排列的有序序列。 交換類排序法： （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。插入類排序法： （ 1 ）簡(jiǎn)單插入排序法，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（n 1.5 ） 次比較。選擇類排序法： （1 ）簡(jiǎn)單選擇排序法 , 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（nlog 2 n） 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 如何形成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格1 、源程序文檔化； 2 、數(shù)據(jù)說明的方法；3 、語句的結(jié)構(gòu)； 4 、輸入和輸出。注釋分序言性注釋和功能性注釋， 語句結(jié)構(gòu)

12、清晰第一、效率第二2 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：1. 自頂向下；2.逐步求精； 3. 模塊化；4. 限制使用 goto語句。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(jiǎn)單的程序設(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)，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 哪一條分支來執(zhí)行相應(yīng)的語句序列；（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蟮某绦蛟O(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 語言為 標(biāo)志。面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)：（1 ）與人類習(xí)

13、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(duì)象 是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?，可以用來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 ）分類性； （3 ）多態(tài)性；（4 ）封裝性； （5 ）模塊獨(dú)立性好。 類是指具有共同屬性、共同方法的對(duì)象的集合。所以類是對(duì)象的抽象，

14、對(duì)象是對(duì)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。消息的組成包括（ 1）接收消息的對(duì)象的名稱； （2 ）消息標(biāo)識(shí)符，也稱消息名； （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)類只允許有一個(gè)父類，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(duì)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)軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(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，它沒有明顯的制作過程；（3 ）軟件在運(yùn)行、使用期

15、間不存在磨損、老化問題；（4 ）軟件的開發(fā)、運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性，受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的 問題；（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） 。 軟件危機(jī)主要表現(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。 軟件工程包括 3 個(gè)要素：方法、工具和過程。 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

16、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程。軟件生命周期三個(gè)階段 :軟件定義、軟件開發(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?；灸繕?biāo)：付出較低的開發(fā)成本；達(dá)到要求的軟件功能； 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；能按時(shí)完成開發(fā)，及時(shí)交付使用?；驹瓌t：抽象、信息隱蔽

17、、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：軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。軟件開發(fā)技術(shù)包括：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?qū)ο蟮姆治龅姆椒?。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)

18、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； （ 4 ）判定表。數(shù)據(jù)流圖 ：描述數(shù)據(jù)處理過程的工具， 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： 從問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， 根據(jù)描述材料中 的連接詞找出判定條件之間

19、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。判定表： 與判定樹相似， 當(dāng)數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個(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)格說明書的特點(diǎn)： （1 ）正確性； （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)化為完整的軟件產(chǎn)品或系

20、統(tǒng)的唯一途徑 從技術(shù)觀點(diǎn)來看， 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。 過程設(shè)計(jì)：把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程描述。從工程管理角度來看：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)。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 ）編寫概要設(shè)計(jì)文檔； （4）概要設(shè)計(jì)文

21、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)用過程中來回傳遞的信息。 還可用帶實(shí)心圓的箭頭 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)處理的特點(diǎn)和性質(zhì)， 選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚?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)， 用某種選定

22、的表達(dá)工 具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。常見的過程設(shè)計(jì)工具有：圖形工具（程序流程圖） 、表格工具（判定表） 、語言工具（ PDL ）。 3 4 軟件測(cè)試軟件測(cè)試定義 ：使用人工或自動(dòng)手段來運(yùn)行或測(cè)定某個(gè)系統(tǒng)的過程， 其目的在于檢驗(yàn)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(cè)試的目的：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。 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)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

23、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)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排 錯(cuò)，是主要的設(shè)計(jì)手

24、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)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)

25、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：為用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)提供方便，如查詢、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

26、、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(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。管理數(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，但是它無法提供完整的、統(tǒng)一的、 和數(shù)據(jù)共享的能

27、力。層次數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)狀數(shù)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(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

28、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)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。1）2）3）實(shí)體屬性聯(lián)系E-R 模型的基本概念 現(xiàn)實(shí)世界中的事物；事物的特性；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)是樹形結(jié)構(gòu)，具有以下特點(diǎn)：（1 ）

29、每棵樹有且僅有一個(gè)無雙親結(jié)點(diǎn)，稱為 根； （2 ）樹中除根外所有結(jié)點(diǎn) 有且僅有一個(gè)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向圖 。 關(guān)系模型采用二維表來表示，簡(jiǎn)稱表 ，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)元組的最小屬性稱為 鍵或碼 。 從所有侯選健中選取一個(gè)作為用戶使用 的鍵稱 主鍵 。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 。 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 （3） 修改 （4