全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)公共基礎(chǔ)總結(jié)

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)算包括:算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、關(guān)系

2、運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸。 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(2(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。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) 線性的。

3、 非空線性表的結(jié)構(gòu)特征:(1且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)a1,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 n=0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-1k,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 除的另一端稱為棧底。 top表示棧頂位置,用bottom表示棧底。棧的基本運(yùn)算:

4、(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。 向隊(duì)尾,front指針指向隊(duì)頭。 隊(duì)列運(yùn)算包括(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 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)。 線性鏈表,HEAD稱為頭指針,HEAD=NUL

5、L(或0Llink 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。 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(k1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)(

6、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l(wèi)og2n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)。 為m的滿二叉樹有2個(gè)

7、結(jié)點(diǎn)。 若干結(jié)點(diǎn)。 二叉樹的遍歷: 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)。 對(duì)于長(zhǎng)度為n的有序線性表,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。 交換類排序法:(1冒泡排序法,需要比較的次數(shù)為(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(2希爾排序法,最 壞情況需要 選擇類排序法:(1簡(jiǎn)單選擇排序法, 最壞情況需要(2堆排序法,最壞 情況需要第二章程序設(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(yǔ)句的結(jié)構(gòu);4、輸入和輸出。 2.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)化

8、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(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(yǔ)言為標(biāo)志。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。 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

9、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。 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; 例。 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。 第三章軟件工程基礎(chǔ)3.1 軟件工程基本概念 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;

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

11、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、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。 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 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

12、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。 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。 33 結(jié)構(gòu)化

13、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)

14、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)。 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(kù)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

15、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(yǔ)言工具（PDL） 。 34 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

16、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

17、（確認(rèn)測(cè)試）和系統(tǒng)測(cè)試。 35 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) 41 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

18、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)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)

19、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，如查詢與增、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)）

20、、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)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；

21、（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。 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)

22、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）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(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 (3修改 （4）查詢