計(jì)算機(jī)二級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法算法的基本概念1. 算法：是對(duì)問題處理方案的正確而完整的描述，是求解問題的方法， 是指令的有效序列。2. 具有 5 個(gè)特性：（ 1） 有窮性（在有窮步后完成）算法程序的運(yùn)行時(shí)間是有限的（2）確定性（每一步都有確定的含義）（ 3） 可行性（ 4） 輸入（一個(gè)算法有零個(gè)或多個(gè)輸入）（5） 輸出（一個(gè)算法有一個(gè)或多個(gè)輸出）3. 算法的復(fù)雜度包括：時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。 二者沒有必然的聯(lián)系。時(shí)間復(fù)雜度：執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量或基本運(yùn)算次數(shù)?？臻g復(fù)雜度：算法所需要的空間的度量。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的操作 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)的外部結(jié)構(gòu)，

2、指各數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，反 映人們對(duì)數(shù)據(jù)含義的解釋。 包括：線性結(jié)構(gòu)（線性表、棧、隊(duì)列）和非線 性結(jié)構(gòu)（樹和圖）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的表 示。一個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)可以有多種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表：線性表中元素的個(gè)數(shù)n （n>=0）定義為線性表的長(zhǎng)度。 順序存儲(chǔ)是線性表的一種最常用的存儲(chǔ)方式。線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)分別是隨機(jī)存取的存 儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和順序存取的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。1. 棧：是限定在表尾進(jìn)行插入和刪除操作的線性表。 具有記憶功能 只 能順序存儲(chǔ)（錯(cuò)）允許插入和刪除的一端叫棧頂。另一端叫棧底。后進(jìn)先出的線性表2 隊(duì)列：是限定在一端插入而在另一端刪除，

3、插入端叫隊(duì)尾，刪除端叫 對(duì)頭。先進(jìn)先出的線性表3 棧和隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 循環(huán)隊(duì)列屬于線性表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的前者。樹1. 定義: 樹的結(jié)點(diǎn)、度（結(jié)點(diǎn)的度） 、葉子（終端結(jié)點(diǎn)）、數(shù)的度、深度、 有序樹和無序數(shù)2. 二叉樹：結(jié)點(diǎn)至多有兩棵子樹，并且二叉樹的子樹有之分，次序不能 顛倒。性質(zhì)：在二叉樹的第i層上至多有2i-1個(gè)結(jié)點(diǎn) 深度為 k 的二叉樹至多有 2k-1 個(gè)結(jié)點(diǎn)。對(duì)任一個(gè)二叉樹T,如果其葉子（終端結(jié)點(diǎn)數(shù)）為n,度為二的結(jié)點(diǎn) 數(shù)為m,則n=m+1.具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為k+1，其中k是log 2n的整數(shù)部 分。2. 二叉樹的遍歷先序遍歷(根一左一右)中序遍歷

4、(左一根一右)后序遍歷(左一右一根)查找算法(1) 順序查找順序查找的平均查找長(zhǎng)度為(n+1)/ 2,最壞的情況下比較的次數(shù)為 n(2) 二分查找最壞情況下次數(shù)為Iog2n限定于順序存儲(chǔ)的有序線性表排序算法(1) 插入類排序直接插入排序折半插入排序希爾排序n八1 . 5(2) 交換類排序冒泡排序 最壞情況下的比較次數(shù)n(n-1) /2快速排序 最壞情況下的比較次數(shù)n(n-1) /2(3) 選擇類排序例題精選：1. 設(shè)一棵完全二叉樹共有 699個(gè)結(jié)點(diǎn)，則在該二叉樹中的葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)為:3502. 已知二叉樹后序遍歷序列是 dabec, 中序遍歷序列是 debac, 它的前序 遍歷序列為： cedba

5、3. 要求內(nèi)存量最大的是：歸并排序4. 在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，與所使用的計(jì)算機(jī)無關(guān)的是數(shù)據(jù)的是：邏輯結(jié)構(gòu)6. 已知數(shù)據(jù)表 A 中每個(gè)元素距其最終位置不遠(yuǎn)，為節(jié)省時(shí)間，應(yīng)采取 的算法是：直接插入排序7. 用鏈?zhǔn)奖硎揪€性表的優(yōu)點(diǎn)是：便于插入和刪除操作。 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1. 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格 好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格有利于提高程序的正確性、可讀性、可維護(hù)性和可用 性。要是程序有良好的風(fēng)格概括起來可以分為 4 部分：源程序文檔化、數(shù)據(jù) 說明、語句結(jié)構(gòu)、輸入輸出方法。用戶所定義的標(biāo)示符必須以字母或下劃線開頭。大、小寫字母代表不同 標(biāo)識(shí)。2. 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（1）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本特征：程序有 3 中基本結(jié)構(gòu)組成：順序結(jié)構(gòu)、

6、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)整個(gè)程序采用模塊化結(jié)構(gòu)。模塊劃分的原則：模塊內(nèi)具有高內(nèi)聚度、 模塊間具有低耦合度。有限的使用轉(zhuǎn)移語句，只限定在一個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部跳轉(zhuǎn)，不允許從一個(gè) 結(jié)構(gòu)跳到另一結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)時(shí)采用“至頂向下、逐步詳細(xì)”的實(shí)施方法。（2）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的3種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié) 構(gòu)3種基本結(jié)構(gòu)組成的算法只能完成符合結(jié)構(gòu)化的任務(wù)（3）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法：逐步求精和模塊化程序設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的總體思想是采用模塊化結(jié)構(gòu)，自上而下，逐步求精。3. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念對(duì)象：系統(tǒng)中運(yùn)行的實(shí)體，是有特殊屬性（數(shù)據(jù)）和方法的實(shí)體類：由屬性和方法構(gòu)成。一組具有相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同的行為特征

7、的對(duì)象的集合稱為類在面對(duì)對(duì)象的方法中，類的實(shí)例稱為對(duì)象面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)特征的是：繼承性、多態(tài)性、封裝性在面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ校瑢?shí)現(xiàn)信息隱蔽是依靠對(duì)象的封裝任何對(duì)象都必須有繼承性（錯(cuò)）例題精選：1. 在面對(duì)對(duì)象的方法中，一個(gè)對(duì)象請(qǐng)求另一個(gè)對(duì)象為其服務(wù)的方式是通過發(fā)送：信息2. 面對(duì)對(duì)象的設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的面向過程的方法有本質(zhì)的區(qū)別，它的基本原理是：使用現(xiàn)實(shí)世界的概念抽象的思考問題從而自然地解決問題 .3. 結(jié)構(gòu)化方法中，軟件功能分解屬于軟件開發(fā)階段中的總體設(shè)計(jì)4. 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)主要強(qiáng)調(diào)的是：程序的易讀性5. 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)程序主要考慮的是：提高軟件的可重用性6. 類通過接口與外界發(fā)生關(guān)系 軟件工程基

8、礎(chǔ)1. 軟件工程的基本概念(1) 定義: 軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關(guān)文檔的集合。軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng) 用軟件(2) 軟件工程的基本思想是軟件開發(fā)中， 應(yīng)用工程化原則進(jìn)行軟件開發(fā)， 并將這個(gè)思想貫穿在軟件開發(fā)的整個(gè)過程中。軟件工程的 3 要素：方法、工具和過程(3) 軟件的生命周期：從軟件定義、開發(fā)、使用、維護(hù)到報(bào)廢為止的整 個(gè)過程。分三階段：設(shè)計(jì)階段、開發(fā)階段、維護(hù)階段包括： 問題定義、可行性分析、需求分析、總體設(shè)計(jì)、 詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)問題定義：確定開發(fā)的任務(wù)可行性分析：確定問題的可行性需求分析：對(duì)用戶要求進(jìn)行分析，明確目標(biāo)系統(tǒng)要做什么 總體設(shè)計(jì)：把軟件功能轉(zhuǎn)化為所需要的體系結(jié)構(gòu)，即如何

9、解決問題。 詳細(xì)設(shè)計(jì)：怎樣具體的解決問題2. 結(jié)構(gòu)化分析方法(1)結(jié)構(gòu)化分析(SA)是面向數(shù)據(jù)流進(jìn)行需求分析的方法SA方法的基本思想正是運(yùn)用了分解和抽象兩個(gè)基本手段，采用：自頂向 下，逐步分解的分析思路（2）數(shù)據(jù)流圖基本圖形符號(hào)：在結(jié)構(gòu)化方法中，用數(shù)據(jù)流程圖（DFD）作為描述工具的軟件開發(fā)階段是：需求分析（3） 數(shù)據(jù)字典在結(jié)構(gòu)化分析的數(shù)據(jù)流圖中 , 利用數(shù)據(jù)字典對(duì)其中的圖形元素進(jìn)行確切解釋.3. 軟件設(shè)計(jì)（1）概要設(shè)計(jì)（總體設(shè)計(jì)）包括兩個(gè)主要階段：系統(tǒng)設(shè)計(jì)（確定具體的實(shí)現(xiàn)方案）和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（確定每個(gè)系統(tǒng)的模塊組成及模塊間的關(guān)系）模塊之間聯(lián)系越緊密 , 其耦合性就越強(qiáng) , 模塊的獨(dú)立性就越差 ;

10、一個(gè)模塊內(nèi)個(gè)要素聯(lián)系越緊密，則它的內(nèi)聚性就越高。 模塊劃分原則：高內(nèi)聚低耦合（ 2）詳細(xì)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：采用自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法， 一個(gè)程序只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。詳細(xì)設(shè)計(jì)的常用工具：程序流程圖、盒圖、PAD和PDL（ 3）軟件測(cè)試目的 軟件測(cè)試的目的是盡可能多的發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。軟件測(cè)試方法：靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試（黑盒測(cè)試法和白盒測(cè)試法） 黑盒測(cè)試包括：等價(jià)分析法、邊值分析法、因果圖法和錯(cuò)誤推測(cè)法白盒測(cè)試法測(cè)試的原則之一就是保證所測(cè)模塊中的每一個(gè)獨(dú)立的路徑 至少執(zhí)行一次。(4) 程序調(diào)試分為靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試調(diào)試的目的：改正錯(cuò)誤經(jīng)調(diào)試后還必須進(jìn)行再測(cè)試(5) 軟件維護(hù)軟

11、件維護(hù)就是在軟件已經(jīng)交付使用以后， 為改正錯(cuò)誤或滿足新的需求而 修改軟件的過程。例題精選：1. 分析的結(jié)果是產(chǎn)生需求規(guī)格說明書。2. 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定每一個(gè)模塊的算法和使用的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)。3. 進(jìn)行單元測(cè)試時(shí)，常用的方法時(shí)采用白盒測(cè)試，輔以黑盒測(cè)試。4. 軟件工程的出現(xiàn)是由于軟件危機(jī)的出現(xiàn)，人們提出了軟件工程學(xué)的 原理設(shè)計(jì)軟件。5. 數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，通常包括 4個(gè)部分：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù) 據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)加工。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)庫(kù)(1) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的根本目的是要解決數(shù)據(jù)共享的問題。(2) 數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織和存儲(chǔ)。 冗余度較小 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性較高。數(shù)據(jù)

12、獨(dú)立性：數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法與應(yīng) 用程序互不依賴、彼此獨(dú)立。易擴(kuò)展可為多種用戶共享2. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBM）S 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的完成數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)軟件。3. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶組成。 最核心的部分是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。4. 數(shù)據(jù)模型（1） 實(shí)體聯(lián)系模型及 E-R 圖3 部分：實(shí)體、聯(lián)系和屬性 實(shí)體集間的聯(lián)系：一對(duì)一聯(lián)系、一對(duì)多聯(lián)系和多對(duì)多聯(lián)系（2） 層次、網(wǎng)狀、關(guān)系模型 層次模型：有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親，其他結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)雙親。 用樹形結(jié)構(gòu)來表示各實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，把數(shù)據(jù)表示成二維表，每個(gè)二維表稱為關(guān)系。一個(gè)關(guān) 系對(duì)應(yīng)一張二維表。 關(guān)系的屬性名稱為關(guān)系模式。5. 關(guān)系運(yùn)算（1）并（2）差（3）交（4）笛卡爾積（x）6. 專門關(guān)系運(yùn)算：選擇、連接和投影（1）從關(guān)系中找到滿足條件的所有元