2017計(jì)算機(jī)二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)完整

./第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法經(jīng)過對(duì)部分考生的調(diào)查以及對(duì)近年真題的總結(jié)分析,筆試部分經(jīng)常考查的是算法復(fù)雜度、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念、棧、二叉樹的遍歷、二分法查找,讀者應(yīng)對(duì)此部分進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí).詳細(xì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：1．算法的概念、算法時(shí)間復(fù)雜度及空間復(fù)雜度的概念2．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)及物理結(jié)構(gòu)的定義3．棧的定義及其運(yùn)算、線性鏈表的存儲(chǔ)方式4．樹與二叉樹的概念、二叉樹的基本性質(zhì)、完全二叉樹的概念、二叉樹的遍歷5．二分查找法6．冒泡排序法1.1算法考點(diǎn)1算法的基本概念30%,計(jì)算機(jī)解題的過程實(shí)際上是在實(shí)施某種算法,這種算法稱為計(jì)算機(jī)算法.1．算法的基本特征：可行性、確定性、有窮性、擁有足夠的情報(bào).2．算法的基本要素：〔1算法中對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和操作一個(gè)算法由兩種基本要素組成：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).在一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,基本的運(yùn)算和操作有以下4類：算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸.〔2算法的控制結(jié)構(gòu)：算法中各操作之間的執(zhí)行順序稱為算法的控制結(jié)構(gòu).描述算法的工具通常有傳統(tǒng)流程圖、N-S結(jié)構(gòu)化流程圖、算法描述語(yǔ)言等.一個(gè)算法一般都可以用順序、選擇、循環(huán)3種基本控制結(jié)構(gòu)組合而成.考點(diǎn)2算法復(fù)雜度70%,1.算法的時(shí)間復(fù)雜度算法的時(shí)間復(fù)雜度是指執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量.同一個(gè)算法用不同的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),或者用不同的編譯程序進(jìn)行編譯,或者在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,效率均不同.這表明使用絕對(duì)的時(shí)間單位衡量算法的效率是不合適的.撇開這些與計(jì)算機(jī)硬件、軟件有關(guān)的因素,可以認(rèn)為一個(gè)特定算法"運(yùn)行工作量"的大小,只依賴于問題的規(guī)?！餐ǔＳ谜麛?shù)n表示,它是問題規(guī)模的函數(shù).即算法的工作量=f〔n2.算法的空間復(fù)雜度算法的空間復(fù)雜度是指執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間.一個(gè)算法所占用的存儲(chǔ)空間包括算法程序所占的空間、輸入的初始數(shù)據(jù)所占的存儲(chǔ)空間以及算法執(zhí)行過程中所需要的額外空間.其中額外空間包括算法程序執(zhí)行過程中的工作單元以及某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需要的附加存儲(chǔ)空間.如果額外空間量相對(duì)于問題規(guī)模來說是常數(shù),則稱該算法是原地工作的.在許多實(shí)際問題中,為了減少算法所占的存儲(chǔ)空間,通常采用壓縮存儲(chǔ)技術(shù),以便盡量減少不必要的額外空間.疑難解答：算法的工作量用什么來計(jì)算？算法的工作量用算法所執(zhí)行的基本運(yùn)算次數(shù)來計(jì)算,而算法所執(zhí)行的基本運(yùn)算次數(shù)是問題規(guī)模的函數(shù),即算法的工作量=f〔n,其中n是問題的規(guī)模.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念考點(diǎn)3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義70%,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算機(jī)的一門學(xué)科,主要研究和討論以下三個(gè)方面：〔1數(shù)據(jù)集合中個(gè)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)元素進(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)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)算.數(shù)據(jù)：是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是指所有能輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算機(jī)程序處理的符號(hào)的總稱.數(shù)據(jù)元素：是數(shù)據(jù)的基本單位,在計(jì)算機(jī)程序中通常作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮和處理.數(shù)據(jù)對(duì)象：是性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合,是數(shù)據(jù)的一個(gè)子集.數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是對(duì)數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系的描述,它可以用一個(gè)數(shù)據(jù)元素的集合和定義在此集合中的若干關(guān)系來表示.數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)有兩個(gè)要素：一是數(shù)據(jù)元素的集合,通常記為D；二是D上的關(guān)系,它反映了數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系,通常記為R.一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示成B=〔D,R其中B表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).為了反映D中各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系,一般用二元組來表示.數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中的存放形式稱為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)〔也稱數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu).由于數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中的位置關(guān)系可能與邏輯關(guān)系不同,因此,為了表示存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中的各數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系〔即前后件關(guān)系,在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中,不僅要存放各數(shù)據(jù)元素的信息,還需要存放各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系的信息.一種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以表示成多種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),常用的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等存儲(chǔ)結(jié)構(gòu).而采用不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),其數(shù)據(jù)處理的效率是不同的.因此,在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),選擇合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是很重要的.考點(diǎn)4線性結(jié)構(gòu)與非線性結(jié)構(gòu)30%,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,也最多有一個(gè)后件.則稱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為線性結(jié)構(gòu).線性結(jié)構(gòu)又稱線性表.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).如果一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是線性結(jié)構(gòu),則稱之為非線性結(jié)構(gòu).疑難解答：空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線性結(jié)構(gòu)還是非線性結(jié)構(gòu)？一個(gè)空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)究竟是屬于線性結(jié)構(gòu)還是屬于非線性結(jié)構(gòu),這要根據(jù)具體情況來確定.如果對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法是按線性結(jié)構(gòu)的規(guī)則來處理的,則屬于線性結(jié)構(gòu)；否則屬于非線性結(jié)構(gòu).1.3棧及線性鏈表考點(diǎn)5棧及其基本運(yùn)算,1．棧的基本概念棧是限定只在一端進(jìn)行插入與刪除的線性表,通常稱插入、刪除的這一端為棧頂,另一端為棧底.當(dāng)表中沒有元素時(shí)稱為空棧.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.棧是按照"先進(jìn)后出"或"后進(jìn)先出"的原則組織數(shù)據(jù)的.2．棧的順序存儲(chǔ)及其運(yùn)算用一維數(shù)組S〔1∶m作為棧的順序存儲(chǔ)空間,其中m為最大容量.在棧的順序存儲(chǔ)空間S〔1∶m中,S〔bottom為棧底元素,S〔top為棧頂元素.top=0表示?？眨籺op=m表示棧滿.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.首先將棧頂指針加一〔即top加1,然后將新元素插入到棧頂指針指向的位置.當(dāng)棧頂指針已經(jīng)指向存儲(chǔ)空間的最后一個(gè)位置時(shí),說明?？臻g已滿,不可能再進(jìn)行入棧操作.這種情況稱為棧"上溢"錯(cuò)誤.〔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.首先將棧頂元素〔棧頂指針指向的元素賦給一個(gè)指定的變量,然后將棧頂指針減一〔即top減1.當(dāng)棧頂指針為0時(shí),說明?？?不可進(jìn)行退棧操作.這種情況稱為棧的"下溢"錯(cuò)誤.〔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.這個(gè)運(yùn)算不刪除棧頂元素,只是將它賦給一個(gè)變量,因此棧頂指針不會(huì)改變.當(dāng)棧頂指針為0時(shí),說明棧空,讀不到棧頂元素.小技巧：棧是按照"先進(jìn)后出"或"后進(jìn)先出"的原則組織數(shù)據(jù),但是出棧方式有多種選擇,在考題中經(jīng)常考查各種不同的出棧方式.考點(diǎn)6線性鏈表的基本概念30%,在鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式中,要求每個(gè)結(jié)點(diǎn)由兩部分組成：一部分用于存放數(shù)據(jù)元素值,稱為數(shù)據(jù)域,另一部分用于存放指針,稱為指針域.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)稱為左指針,用以指向其前件結(jié)點(diǎn)；另一個(gè)稱為右指針,用以指向其后件結(jié)點(diǎn).這樣的表稱為雙向鏈表.〔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?？梢杂脕硎占?jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間中所有空閑的存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn),這種帶鏈的棧稱為可利用棧.疑難解答：在鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中,存儲(chǔ)空間位置關(guān)系與邏輯關(guān)系是什么？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.1.4樹與二叉樹考點(diǎn)7樹與二叉樹及其基本性質(zhì)1、樹的基本概念樹<tree是一種簡(jiǎn)單的非線性結(jié)構(gòu).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).每一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后件,它們稱為該結(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)所擁有的后件個(gè)數(shù)稱為該結(jié)點(diǎn)的度.葉子結(jié)點(diǎn)的度為0.在樹中,所有結(jié)點(diǎn)中的最大的度稱為樹的度.2、二叉樹及其基本性質(zhì)〔1二叉樹的定義二叉樹是一種很有用的非線性結(jié)構(gòu),具有以下兩個(gè)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)的左子樹和右子樹.由以上特點(diǎn)可以看出,在二叉樹中,每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的度最大為2,即所有子樹〔左子樹或右子樹也均為二叉樹,而樹結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的度可以是任意的.另外,二叉樹中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的子樹被明顯地分為左子樹和右子樹.在二叉樹中,一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以只有左子樹而沒有右子樹,也可以只有右子樹而沒有左子樹.當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)既沒有左子樹也沒有右子樹時(shí),該結(jié)點(diǎn)即為葉子結(jié)點(diǎn).〔2二叉樹的基本性質(zhì)二叉樹具有以下幾個(gè)性質(zhì)：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)；性質(zhì)2：深度為m的二叉樹最多有2m-1個(gè)結(jié)點(diǎn)；性質(zhì)3：在任意一棵二叉樹中,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,其深度至少為［log2n］+1,其中［log2n］表示取log2n的整數(shù)部分.小技巧：在二叉樹的遍歷中,無論是前序遍歷,中序遍歷還是后序遍歷,二叉樹的葉子結(jié)點(diǎn)的先后順序都是不變的.3、滿二叉樹與完全二叉樹滿二叉樹是指這樣的一種二叉樹：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,即在滿二叉樹的第k層上有2k-1個(gè)結(jié)點(diǎn),且深度為m的滿二叉樹有2m－1個(gè)結(jié)點(diǎn).完全二叉樹是指這樣的二叉樹：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)于完全二叉樹來說,葉子結(jié)點(diǎn)只可能在層次最大的兩層上出現(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)的完全二叉樹的深度為［log2n］+1.性質(zhì)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,按層次〔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),則對(duì)于編號(hào)為k〔k=1,2,……,n的結(jié)點(diǎn)有以下結(jié)論：①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/2.②若2k≤n,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)〔顯然也沒有右子結(jié)點(diǎn).③若2k+1≤n,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).考點(diǎn)8二叉樹的遍歷30%,在遍歷二叉樹的過程中,一般先遍歷左子樹,再遍歷右子樹.在先左后右的原則下,根據(jù)訪問根結(jié)點(diǎn)的次序,二叉樹的遍歷分為三類：前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷.〔1前序遍歷：先訪問根結(jié)點(diǎn)、然后遍歷左子樹,最后遍歷右子樹；并且,在遍歷左、右子樹時(shí),仍然先訪問根結(jié)點(diǎn),然后遍歷左子樹,最后遍歷右子樹.〔2中序遍歷：先遍歷左子樹、然后訪問根結(jié)點(diǎn),最后遍歷右子樹；并且,在遍歷左、右子樹時(shí),仍然先遍歷左子樹,然后訪問根結(jié)點(diǎn),最后遍歷右子樹.〔3后序遍歷：先遍歷左子樹、然后遍歷右子樹,最后訪問根結(jié)點(diǎn)；并且,在遍歷左、右子樹時(shí),仍然先遍歷左子樹,然后遍歷右子樹,最后訪問根結(jié)點(diǎn).疑難解答：樹與二叉樹的不同之處是什么？在二叉樹中,每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的度最大為2,即所有子樹〔左子樹或右子樹也均為二叉樹,而樹結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的度可以是任意的.1.5查找技術(shù)考點(diǎn)9順序查找30%查找是指在一個(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.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30%二分法只適用于順序存儲(chǔ)的,按非遞減排列的有序表,其方法如下：設(shè)有序線性表的長(zhǎng)度為n,被查找的元素為i,〔1將i與線性表的中間項(xiàng)進(jìn)行比較；〔2若i與中間項(xiàng)的值相等,則查找成功；〔3若i小于中間項(xiàng),則在線性表的前半部分以相同的方法查找；〔4若i大于中間項(xiàng),則在線性表的后半部分以相同的方法查找.疑難解答：二分查找法適用于哪種情況？二分查找法只適用于順序存儲(chǔ)的有序表.在此所說的有序表是指線性表中的元素按值非遞減排列〔即從小到大,但允許相鄰元素值相等.這個(gè)過程一直進(jìn)行到查找成功或子表長(zhǎng)度為0為止.對(duì)于長(zhǎng)度為n的有序線性表,在最壞情況下,二分查找只需要比較log2n次.查找：順序查找：無序：依次對(duì)比.線性表為無序表時(shí)使用.最壞查找次數(shù)為n次,為線性表長(zhǎng)度有序：二分法最壞查找次數(shù)為log2n次排序：交換排序法：借助數(shù)據(jù)元素互相交換進(jìn)行排序的一種方法冒泡排序法：最壞需要比較n〔n-1/2〔兩個(gè)逆序快速排序法：最壞需要比較n〔n-1/2〔多個(gè)逆序效率較高插入排序法：將無序的各個(gè)元素一次插入已經(jīng)有序的線性表中.簡(jiǎn)單插入排序法：最壞需要比較n〔n-1/2希爾排序法：最壞需要比較〔n1.5選擇類排序：掃描整個(gè)線性表,選出最小的元素,將它交換到表的最前面簡(jiǎn)單選擇排序法：最壞需要比較n〔n-1/2堆排序法：最壞次數(shù)nlog2n1.6排序技術(shù)考點(diǎn)11交換類排序法30%,冒泡排序法和快速排序法都屬于交換類排序法.〔1冒泡排序法首先,從表頭開始往后掃描線性表,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〔n－1/2.〔2快速排序法它的基本思想是：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,通過一趟排序,將待排元素分為左右兩個(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.疑難解答：冒泡排序和快速排序的平均執(zhí)行時(shí)間分別是多少？冒泡排序法的平均執(zhí)行時(shí)間是O〔n2,而快速排序法的平均執(zhí)行時(shí)間是O〔nlog2n.1.7例題詳解一、選擇題[例1]算法的時(shí)間復(fù)雜度取決于_______.〔考點(diǎn)2A問題的規(guī)模B待處理的數(shù)據(jù)的初態(tài)C問題的難度DA和B解析：算法的時(shí)間復(fù)雜度不僅與問題的規(guī)模有關(guān),在同一個(gè)問題規(guī)模下,而且與輸入數(shù)據(jù)有關(guān).即與輸入數(shù)據(jù)所有的可能取值范圍、輸入各種數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集的概率有關(guān).答案：D[例2]在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,從邏輯上可以把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分成_______.〔考點(diǎn)3A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)B線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)C緊湊結(jié)構(gòu)和非緊湊結(jié)構(gòu)D動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和靜態(tài)結(jié)構(gòu)解析：邏輯結(jié)構(gòu)反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系,線性結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)元素之間為一對(duì)一的關(guān)系,非線性結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)元素之間為一對(duì)多或者多對(duì)一的關(guān)系,所以答案為B.答案：B[例3]以下_______不是棧的基本運(yùn)算.〔考點(diǎn)5A判斷棧是否為素空B將棧置為空棧C刪除棧頂元素D刪除棧底元素解析：棧的基本運(yùn)算有：入棧,出?！矂h除棧頂元素,初始化、置空、判斷棧是否為空或滿、提取棧頂元素等,對(duì)棧的操作都是在棧頂進(jìn)行的.答案：D[例4]鏈表不具備的特點(diǎn)是_______.〔考點(diǎn)6A可隨機(jī)訪問任意一個(gè)結(jié)點(diǎn)B插入和刪除不需要移動(dòng)任何元素C不必事先估計(jì)存儲(chǔ)空間D所需空間與其長(zhǎng)度成正比解析：順序表可以隨機(jī)訪問任意一個(gè)結(jié)點(diǎn),而鏈表必須從第一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)出發(fā),逐一查找每個(gè)結(jié)點(diǎn).所以答案為A.答案：A[例5]已知某二叉樹的后序遍歷序列是DACBE,中序遍歷序列是DEBAC,則它的前序遍歷序列是_______.〔考點(diǎn)8AACBED BDEABCCDECAB DEDBAC解析：后序遍歷的順序是"左子樹－右子樹－根結(jié)點(diǎn)"；中序遍歷順序是"左子樹－根結(jié)點(diǎn)－右子樹"；前序遍歷順序是"根結(jié)點(diǎn)－左子樹－右子樹".根據(jù)各種遍歷算法,不難得出前序遍歷序列是EDBAC.所以答案為D.答案：D[例6]設(shè)有一個(gè)已按各元素的值排好序的線性表〔長(zhǎng)度大于2,對(duì)給定的值k,分別用順序查找法和二分查找法查找一個(gè)與k相等的元素,比較的次數(shù)分別是s和b,在查找不成功的情況下,s和b的關(guān)系是_______.〔考點(diǎn)9As=b Bs>b Cs<b Ds≥b解析：對(duì)于順序查找,查找不成功時(shí)和給定關(guān)鍵字比較的次數(shù)為n+1.二分查找查找不成功的關(guān)鍵字比較次數(shù)為［log2n］+1.當(dāng)n≥2時(shí),顯然n+1>［log2n］+1.答案：B[例7]在快速排序過程中,每次劃分,將被劃分的表〔或子表分成左、右兩個(gè)子表,考慮這兩個(gè)子表,下列結(jié)論一定正確的是_______.〔考點(diǎn)11A左、右兩個(gè)子表都已各自排好序B左邊子表中的元素都不大于右邊子表中的元素C左邊子表的長(zhǎng)度小于右邊子表的長(zhǎng)度D左、右兩個(gè)子表中元素的平均值相等解析：快速排序基本思想是：任取待排序表中的某個(gè)元素作為基準(zhǔn)〔一般取第一個(gè)元素,通過一趟排序,將待排元素分為左右兩個(gè)子表,左子表元素的排序碼均小于或等于基準(zhǔn)元素的排序碼,右子表的排序碼則大于基準(zhǔn)元素的排序碼,然后分別對(duì)兩個(gè)子表繼續(xù)進(jìn)行排序,直至整個(gè)表有序.答案：B二、填空題[例1]問題處理方案的正確而完整的描述稱為_______.〔考點(diǎn)1解析：計(jì)算機(jī)解題的過程實(shí)際上是在實(shí)施某種算法,這種算法稱為計(jì)算機(jī)算法.答案：算法[例2]一個(gè)空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是按線性結(jié)構(gòu)處理的,則屬于_______.〔考點(diǎn)4解析：一個(gè)空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是線性結(jié)構(gòu)或是非線性結(jié)構(gòu),要根據(jù)具體情況而定.如果對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算是按線性結(jié)構(gòu)來處理的,則屬于線性結(jié)構(gòu),否則屬于非線性結(jié)構(gòu).答案：線性結(jié)構(gòu)[例3]設(shè)樹Ｔ的度為４,其中度為１、２、３和４的結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)分別為４、２、１、１,則Ｔ中葉子結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為_______.〔考點(diǎn)7解析：根據(jù)樹的性質(zhì)：樹的結(jié)點(diǎn)數(shù)等于所有結(jié)點(diǎn)的度與對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)乘積之和加１.因此樹的結(jié)點(diǎn)數(shù)為１×４＋２×２＋３×１＋４×１＋１＝16.葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)目等于樹結(jié)點(diǎn)總數(shù)減去度不為０的結(jié)點(diǎn)數(shù)之和,即16－〔４＋２＋１＋１＝８.答案：8[例4]二分法查找的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)僅限于_______且是有序的.〔考點(diǎn)10解析：二分查找,也稱折半查找,它是一種高效率的查找方法.但二分查找有條件限制：要求表必須用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),且表中元素必須按關(guān)鍵字有序<升序或降序均可.答案：順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)第二章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)經(jīng)過對(duì)部分考生的調(diào)查以及對(duì)近年真題的總結(jié)分析,筆試部分經(jīng)?？疾榈氖墙Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的原則、面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍?讀者應(yīng)對(duì)此部分進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí).詳細(xì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：1．結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的四個(gè)原則2．對(duì)象、類、消息、繼承的概念、類與實(shí)例的區(qū)別2.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)考點(diǎn)1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的原則30%,20世紀(jì)70年代提出了"結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)"的思想和方法.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法引入了工程化思想和結(jié)構(gòu)化思想,使大型軟件的開發(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.疑難解答：如何進(jìn)行自頂向下設(shè)計(jì)方法？程序設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先考慮總體,后考慮細(xì)節(jié)；先考慮全局目標(biāo),后考慮局部目標(biāo)；不要一開始就過多追求眾多的細(xì)節(jié),先從最上層總目標(biāo)開始設(shè)計(jì),逐步使問題具體化.程序設(shè)計(jì)風(fēng)格主要強(qiáng)調(diào)："清晰第一,效率第二"主要考慮因素：源程序文檔化：符號(hào)名的命名程序的注釋：分為序言性注釋和功能性注釋視覺組織數(shù)據(jù)的說明方法：語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)：程序設(shè)計(jì)主要經(jīng)過了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)〔面向過程的程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的原則：〔面向過程的程序設(shè)計(jì)自頂向下逐步求精模塊化限制使用goto語(yǔ)句結(jié)構(gòu)化程序基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)：與人類習(xí)慣的思維方法一致穩(wěn)定性好可重用性好易于開發(fā)大型的軟件產(chǎn)品可維護(hù)性好2.2面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)考點(diǎn)2面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍羁荚囨溄樱?0%,面向?qū)ο蠓椒êw對(duì)象及對(duì)象屬性與方法、類、繼承、多態(tài)性幾個(gè)基本要素.〔1對(duì)象通常把對(duì)對(duì)象的操作也稱為方法或服務(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,一般只能通過執(zhí)行對(duì)象的操作來改變.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、分類性、多態(tài)性、封裝性〔信息的隱蔽性通常是由封裝性來實(shí)現(xiàn)的,封裝性指的是外部不能隨意訪問對(duì)象里面的內(nèi)容,內(nèi)部可進(jìn)行操作、模塊獨(dú)立性.〔2類和實(shí)例類是具有共同屬性、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)類的一個(gè)實(shí)例.類是關(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、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,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)類只允許有一個(gè)父類,即類等級(jí)為樹形結(jié)構(gòu).多重繼承是指,一個(gè)類允許有多個(gè)父類.〔5多態(tài)性對(duì)象根據(jù)所接收的消息而做出動(dòng)作,同樣的消息被不同的對(duì)象接收時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行動(dòng),該現(xiàn)象稱為多態(tài)性.疑難解答：能舉一下現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象及其屬性和操作嗎？一輛汽車是一個(gè)對(duì)象,它包含了汽車的屬性〔如顏色、型號(hào)等及其操作〔如啟動(dòng)、剎車等.一個(gè)窗口是對(duì)象,它包含了窗口的屬性〔如大小、顏色等及其操作〔如打開、關(guān)閉等.2.3例題詳解一、選擇題[例1]結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法提出于_______.〔考點(diǎn)1A20世紀(jì)50年代B20世紀(jì)60年代C20世紀(jì)70年代D20世紀(jì)80年代解析：20世紀(jì)70年代提出了"結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)〔structuredprogramming"的思想和方法.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法引入了工程化思想和結(jié)構(gòu)化思想,使大型軟件的開發(fā)和編程得到了極大的改善.答案：C[例2]結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的主要原則有下列4項(xiàng),不正確的是_______.〔考點(diǎn)1A自下向上B逐步求精C模塊化D限制使用goto語(yǔ)句解析：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的主要原則為：〔1自頂向下：即先考慮總體,后考慮細(xì)節(jié)；先考慮全局目標(biāo),后考慮局部目標(biāo).〔2逐步求精：對(duì)復(fù)雜問題,應(yīng)設(shè)計(jì)一些子目標(biāo)作過渡,逐步細(xì)化.〔3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)稱為一個(gè)模塊.〔4限制使用goto語(yǔ)句.答案：A[例3]面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法中,類與對(duì)象的關(guān)系是_______.〔考點(diǎn)2A抽象與具體B具體與抽象C部分與整體D整體與部分解析：現(xiàn)實(shí)世界中的很多事物都具有相似的性質(zhì),把具有相似的屬性和操作的對(duì)象歸為類,也就是說類是具有共同屬性、共同方法的對(duì)象的集合,是對(duì)對(duì)象的抽象.它描述了該對(duì)象類型的所有對(duì)象的性質(zhì),而一個(gè)對(duì)象則是對(duì)應(yīng)類的一個(gè)具體實(shí)例.所以本題正確答案為A項(xiàng).答案：A二、填空題[例1]在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?使用已經(jīng)存在的類定義作為基礎(chǔ)建立新的類定義,這樣的技術(shù)叫做_______.〔考點(diǎn)2解析：繼承是面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)主要特征.繼承是使用已有的類定義作為基礎(chǔ)建立新類的定義技術(shù).已有的類可當(dāng)作基類來引用,則新類相應(yīng)地可當(dāng)作派生類來引用.答案：繼承[例2]對(duì)象的基本特點(diǎn)包括_______、分類性、多態(tài)性、封裝性和模塊獨(dú)立性好等5個(gè)特點(diǎn).〔考點(diǎn)2解析：對(duì)象具有如下的基本特點(diǎn)：〔1標(biāo)識(shí)惟一性.對(duì)象是可區(qū)分的,并且由對(duì)象的內(nèi)在本質(zhì)來區(qū)分；〔2分類性.可以將具有相同屬性和操作的對(duì)象抽象成類；〔3多態(tài)性.同一個(gè)操作可以是不同對(duì)象的行為；〔4封裝性.只能看到對(duì)象的外部特征,無需知道數(shù)據(jù)的具體結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)操作的算法；〔5模塊獨(dú)立性.面向?qū)ο笫怯蓴?shù)據(jù)及可以對(duì)這些數(shù)據(jù)施加的操作所組成的統(tǒng)一體.答案：標(biāo)識(shí)惟一性[例3]對(duì)象根據(jù)所接收的消息而做出動(dòng)作,同樣的消息被不同的對(duì)象所接收時(shí)可能導(dǎo)致完全不同的行為,這種現(xiàn)象稱為_______.〔考點(diǎn)2解析：對(duì)象根據(jù)所接收的消息而做出動(dòng)作,同樣的消息被不同的對(duì)象接收時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行為,該現(xiàn)象稱為多態(tài)性.答案：多態(tài)性第三章軟件工程基礎(chǔ)經(jīng)過對(duì)部分考生的調(diào)查以及對(duì)近年真題的總結(jié)分析,筆試部分經(jīng)?？疾榈氖擒浖芷凇④浖O(shè)計(jì)的基本原理,軟件測(cè)試的目的、軟件調(diào)試的基本概念,讀者應(yīng)對(duì)此部分進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí).詳細(xì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：1．軟件的概念、軟件生命周期的概念及各階段所包含的活動(dòng)2．概要設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)的概念、模塊獨(dú)立性及其度量的標(biāo)準(zhǔn)、詳細(xì)設(shè)計(jì)常用的工具3．軟件測(cè)試的目的、軟件測(cè)試的4個(gè)步驟、4．軟件調(diào)試的任務(wù)3.1軟件工程基本概念考點(diǎn)1軟件定義與軟件特點(diǎn)70%,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.程序是軟件開發(fā)人員根據(jù)用戶需求開發(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).文檔是與程序的開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料.可見,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,與軟件開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)、使用等有關(guān)的文檔.軟件的特點(diǎn)：〔1軟件是邏輯實(shí)體,而不是物理實(shí)體,具有抽象性；〔2沒有明顯的制作過程,可進(jìn)行大量的復(fù)制；〔3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；〔5軟件復(fù)雜性高,成本昂貴；〔6軟件開發(fā)涉及諸多社會(huì)因素.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.小提示：應(yīng)用軟件是為解決特定領(lǐng)域的應(yīng)用而開發(fā)的軟件；系統(tǒng)軟件是計(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)用戶提供各種服務(wù)的軟件；支撐軟件是介于兩者之間,協(xié)助用戶開發(fā)軟件的工具性軟件.考點(diǎn)2軟件工程過程與軟件生命周期軟件工程：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、時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)和工序.軟件工程強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)過程中需要應(yīng)用工程化原則軟件工程包括三個(gè)要素：方法,工具和過程方法是完成軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段工具是支持軟件開發(fā),管理文檔生成過程是支持軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制和管理.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)30%,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稱為軟件生命周期.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3－1所示.圖3－1軟件生命周期還可以將軟件生命周期分為如上圖所示的軟件定義、軟件開發(fā)和軟件運(yùn)行維護(hù)3個(gè)階段.生命周期的主要活動(dòng)階段是：可行性研究與計(jì)劃制定、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)施、軟件測(cè)試及運(yùn)行與維護(hù).軟件工程的目標(biāo)與原則3.2結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法考點(diǎn)3軟件設(shè)計(jì)的基本概念考試鏈接：70%,結(jié)構(gòu)化分析的常用工具：數(shù)據(jù)流圖〔DFD數(shù)據(jù)字典〔DD判定樹判定表數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心1．軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)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)、過程設(shè)計(jì).〔1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；〔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)換為軟件的過程性描述.從工程管理角度來看,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).2．軟件設(shè)計(jì)的基本原理〔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)計(jì)逐步降低.〔2模塊化：模塊是指把一個(gè)待開發(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)雜問題時(shí)自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成若干模塊的過程.〔3信息隱蔽：信息隱蔽是指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息〔過程或數(shù)據(jù),對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來說是不能訪問的.〔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)聚性兩個(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.高內(nèi)聚,低耦合內(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,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內(nèi)的內(nèi)聚性,有利于提高模塊的獨(dú)立性.小提示：上面僅是對(duì)耦合機(jī)制進(jìn)行的一個(gè)分類.可見一個(gè)模塊與其他模塊的耦合性越強(qiáng)則該模塊獨(dú)立性越弱.原則上講,模塊化設(shè)計(jì)總是希望模塊之間的耦合表現(xiàn)為非直接耦合方式.但是,由于問題所固有的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原則,非直接耦合是不存在的.考點(diǎn)4詳細(xì)設(shè)計(jì)考試鏈接：30%,詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每個(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)表示工具算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié).詳細(xì)過程設(shè)計(jì)的常用工具有：〔1圖形工具：程序流程圖,N-S,PAD,HIPO.〔2表格工具：判定表.〔3語(yǔ)言工具：PDL〔偽碼.程序流程圖的5種控制結(jié)構(gòu)：順序型、選擇型、先判斷重復(fù)型、后判斷重復(fù)型和多分支選擇型.方框圖中僅含5種基本的控制結(jié)構(gòu),即順序型、選擇型、多分支選擇型、WHILE重復(fù)型和UNTIL重復(fù)型.PAD圖表示5種基本控制結(jié)構(gòu),即順序型、選擇型、多分支選擇型、WHILE重復(fù)型和UNTIL重復(fù)型.過程設(shè)計(jì)語(yǔ)言〔PDL也稱為結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言和偽碼,它是一種混合語(yǔ)言,采用英語(yǔ)的詞匯和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,類似編程語(yǔ)言.PDL可以由編程語(yǔ)言轉(zhuǎn)換得到,也可以是專門為過程描述而設(shè)計(jì)的.疑難解答：程序流程圖,N-S圖,PAD圖的控制結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)是什么？相同點(diǎn)是三種圖都有順序結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu)和多分支選擇,并且N-S圖和PAD圖還有相同的WHILE重復(fù)型、UNTIL重復(fù)型；不同點(diǎn)是程序流程圖沒有WHILE重復(fù)型、UNTIL重復(fù)型而有后判斷重復(fù)型和先判斷重復(fù)型.3.3軟件測(cè)試考點(diǎn)5軟件測(cè)試的目的考試鏈接：70%,軟件測(cè)試是在軟件投入運(yùn)行前對(duì)軟件需求、設(shè)計(jì)、編碼的最后審核.其工作量、成本占總工作量、總成本的40%以上,而且具有較高的組織管理和技術(shù)難度.〔1軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程；〔2一個(gè)好的測(cè)試用例是能夠發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的用例；〔3一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測(cè)試.考點(diǎn)6軟件測(cè)試的實(shí)施考試鏈接：30%,軟件測(cè)試過程分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)說明書.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)格說明確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn).系統(tǒng)測(cè)試是通過測(cè)試確認(rèn)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.3.4軟件的調(diào)試考點(diǎn)7軟件調(diào)試的基本概念考試鏈接：70%,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)新的錯(cuò)誤.調(diào)試原則可以從以下兩個(gè)方面考慮：〔1確定錯(cuò)誤的性質(zhì)和位置時(shí)的注意事項(xiàng)分析思考與錯(cuò)誤征兆有關(guān)的信息；避開死胡同；只把調(diào)試工具當(dāng)作輔助手段來使用；避免用試探法,最多只能把它當(dāng)作最后手段.〔2修改錯(cuò)誤原則在出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方,很可能有別的錯(cuò)誤；修改錯(cuò)誤的一個(gè)常見失誤是只修改了這個(gè)錯(cuò)誤的征兆或這個(gè)錯(cuò)誤的表現(xiàn),而沒有修改錯(cuò)誤本身；注意修正一個(gè)錯(cuò)誤的同時(shí)有可能會(huì)引入新的錯(cuò)誤；修改錯(cuò)誤的過程將迫使人們暫時(shí)回到程序設(shè)計(jì)階段；修改源代碼程序,不要改變目標(biāo)代碼.疑難解答：軟件測(cè)試與軟件調(diào)試有何不同？軟件測(cè)試是盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤,而軟件調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤.軟件測(cè)試貫穿整個(gè)軟件生命周期,調(diào)試主要在開發(fā)階段.3.5例題詳解一、選擇題[例1]對(duì)軟件的特點(diǎn),下面描述正確的是_______.〔考點(diǎn)1A軟件是一種物理實(shí)體B軟件在運(yùn)行使用期間不存在老化問題C軟件開發(fā)、運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)沒有依賴性,不受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制D軟件的生產(chǎn)有一個(gè)明顯的制作過程解析：軟件在運(yùn)行期間不會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)的磨損而老化,只可能因?yàn)檫m應(yīng)硬件環(huán)境以及需求變化進(jìn)行修改而引入錯(cuò)誤,導(dǎo)致失效率升高從而軟件退化,所以本題正確答案為B.答案：B[例2]以下哪項(xiàng)是軟件生命周期的主要活動(dòng)階段？_______〔考點(diǎn)2A需求分析B軟件開發(fā)C軟件確認(rèn)D軟件演進(jìn)解析：B、C、D項(xiàng)都是軟件工程過程的基本活動(dòng),還有一個(gè)是軟件規(guī)格說明.答案：A[例3]從技術(shù)觀點(diǎn)看,軟件設(shè)計(jì)包括_______.〔考點(diǎn)3A結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)B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)C結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、文檔設(shè)計(jì)、過程設(shè)計(jì)D結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、文檔設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)解析：技術(shù)角度,要進(jìn)行結(jié)構(gòu)、接口、數(shù)據(jù)、過程的設(shè)計(jì).結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是定義系統(tǒng)各部件關(guān)系,數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)是根據(jù)分析模型轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),接口設(shè)計(jì)是描述如何通信,過程設(shè)計(jì)是把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)化為軟件的過程性描述.答案：B[例4]以下哪個(gè)是軟件測(cè)試的目的？_______〔考點(diǎn)5A證明程序沒有錯(cuò)誤B演示程序的正確性C發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤D改正程序中的錯(cuò)誤解析：關(guān)于測(cè)試目的的基本知識(shí),IEEE的定義是：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,所以正確答案是C.答案：C[例5]以下哪個(gè)測(cè)試要對(duì)接口測(cè)試？_______.〔考點(diǎn)6A單元測(cè)試B集成測(cè)試C驗(yàn)收測(cè)試D系統(tǒng)測(cè)試解析：檢查對(duì)測(cè)試實(shí)施各階段的了解,集成測(cè)試時(shí)要進(jìn)行接口測(cè)試、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試、邊界條件測(cè)試和非法輸入的測(cè)試等,所以正確答案是B.答案：B[例6]程序調(diào)試的主要任務(wù)是_______.〔考點(diǎn)7A檢查錯(cuò)誤B改正錯(cuò)誤C發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤D以上都不是解析：程序的調(diào)試任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤.調(diào)試主要在開發(fā)階段進(jìn)行.答案：B[例7]以下哪些不是程序調(diào)試的基本步驟？_______〔考點(diǎn)7A分析錯(cuò)誤原因B錯(cuò)誤定位C修改設(shè)計(jì)代碼以排除錯(cuò)誤D回歸測(cè)試,防止引入新錯(cuò)誤解析：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)新的錯(cuò)誤.答案：A[例8]在修改錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)遵循的原則有_______.〔考點(diǎn)7A注意修改錯(cuò)誤本身而不僅僅是錯(cuò)誤的征兆和表現(xiàn)B修改錯(cuò)誤的是源代碼而不是目標(biāo)代碼C遵循在程序設(shè)計(jì)過程中的各種方法和原則D以上3個(gè)都是解析：修改錯(cuò)誤原則：<1在出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方,很可能有別的錯(cuò)誤；<2修改錯(cuò)誤的一個(gè)常見失誤是只修改了這個(gè)錯(cuò)誤的征兆或這個(gè)錯(cuò)誤的表現(xiàn),而沒有修改錯(cuò)誤本身；<3注意修正一個(gè)錯(cuò)誤的同時(shí)有可能會(huì)引入新的錯(cuò)誤；<4修改錯(cuò)誤的過程將迫使人們暫時(shí)回到程序設(shè)計(jì)階段；<5修改源代碼程序,不要改變目標(biāo)代碼.答案：D二、填空題[例1]軟件設(shè)計(jì)是軟件工程的重要階段,是一個(gè)把軟件需求轉(zhuǎn)換為_______的過程.〔考點(diǎn)3解析：軟件設(shè)計(jì)是軟件工程的重要階段,是一個(gè)把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程.其基本目標(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),即軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型.答案：軟件表示[例2]_______是指把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分.〔考點(diǎn)3解析：模塊化是指把一個(gè)待開發(fā)的軟件分解成若干小的簡(jiǎn)單的部分.如高級(jí)語(yǔ)言中的過程、函數(shù)、子程序等.每個(gè)模塊可以完成一個(gè)特定的子功能,各個(gè)模塊可以按一定的方法組裝起來成為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能.答案：模塊化[例3]數(shù)據(jù)流圖采用4種符號(hào)表示_______、數(shù)據(jù)源點(diǎn)和終點(diǎn)、數(shù)據(jù)流向和數(shù)據(jù)加工.〔考點(diǎn)4解析：數(shù)據(jù)流圖可以表達(dá)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)源點(diǎn)和終點(diǎn)、數(shù)據(jù)流向和數(shù)據(jù)加工.其中,用箭頭表示數(shù)據(jù)流向,用圓或者橢圓表示數(shù)據(jù)加工,用雙杠表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ),用方框來表示數(shù)據(jù)源點(diǎn)和終點(diǎn).答案：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)第四章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)經(jīng)過對(duì)部分考生的調(diào)查以及對(duì)近年真題的總結(jié)分析,筆試部分經(jīng)?？疾榈氖菙?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)基本特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式及二級(jí)映射,E-R模型,關(guān)系模型和關(guān)系代數(shù),讀者應(yīng)對(duì)此部分進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí).詳細(xì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：1．?dāng)?shù)據(jù)的概念、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)管理員的主要工作、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性及邏輯獨(dú)立性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制、三級(jí)模式及兩級(jí)映射的概念2．?dāng)?shù)據(jù)模型3個(gè)描述內(nèi)容、E-R模型的概念及其E-R圖表示法、關(guān)系操縱、關(guān)系模型三類數(shù)據(jù)約束3．關(guān)系模型的基本操作、關(guān)系代數(shù)中的擴(kuò)充運(yùn)算4．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)生命周期法的4個(gè)階段4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念考點(diǎn)1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)70%,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.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)〔DBMS,DatabaseManagementSystem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,主要有如下功能：數(shù)據(jù)模式定義、數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)的完整性、安全性定義和檢查、數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制與故障恢復(fù)、數(shù)據(jù)的服務(wù).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.數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的主要工作如下：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、改善系統(tǒng)性能,提高系統(tǒng)效率.考點(diǎn)2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展30%,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段,見表4-1：表4-1各階段特點(diǎn)的詳細(xì)說明考點(diǎn)3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)30%,數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性,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)立性兩種.〔1物理獨(dú)立性：指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的.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：指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的.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)類型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等,用戶程序都可以不變.數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制主要包括以下3個(gè)方面：數(shù)據(jù)的完整性檢查、數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)和并發(fā)控制.考點(diǎn)4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系30%,1．?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)系統(tǒng)的3級(jí)模式〔1概念模式,也稱邏輯模式,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〔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,外模式也稱子模式,它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(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)而出來的,是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(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,它反映了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求.小提示：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,它反映了用戶對(duì)數(shù)據(jù)的要求.2．?dāng)?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.概念模式是一個(gè)全局模式而外模式是用戶的局部模式.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.疑難解答：數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么樣的？數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的7個(gè)部分以一定的邏輯層次結(jié)構(gòu)方式組成一個(gè)有機(jī)的整體,它們的結(jié)構(gòu)關(guān)系是：應(yīng)用系統(tǒng)工、應(yīng)用開發(fā)工具軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、硬件.4.2數(shù)據(jù)模型考點(diǎn)5數(shù)據(jù)模型的基本概念70%,數(shù)據(jù)模型用來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息.分為兩個(gè)階段：把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型.數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有3個(gè)部分,它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)約束.考點(diǎn)6E-R模型30%,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表示.〔3碼：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼.〔4域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域.〔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模型的圖示法E-R模型用E-R圖來表示.〔1實(shí)體表示法：在E-R圖中用矩形表示實(shí)體集,在矩形內(nèi)寫上該實(shí)體集的名字.〔2屬性表示法：在E-R圖中用橢圓形表示屬性,在橢圓形內(nèi)寫上該屬性的名稱.〔3聯(lián)系表示法：在E-R圖中用菱形表示聯(lián)系,菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名.考點(diǎn)7層次模型30%,滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型.〔1有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn),這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；〔2除根結(jié)點(diǎn)以外的其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn).考點(diǎn)8關(guān)系模型70%,當(dāng)對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行查詢運(yùn)算,涉及到多種運(yùn)算時(shí),應(yīng)當(dāng)注意它們之間的先后順序,因?yàn)橛锌赡苓M(jìn)行投影運(yùn)算時(shí),把符合條件的記錄過濾,產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果.關(guān)系模型采用二維表來表示,二維表一般滿足下面7個(gè)性質(zhì)：〔1二維表中元組個(gè)數(shù)是有限的--元組個(gè)數(shù)有限性；〔2二維表中元組均不相同--元組的唯一性；〔3二維表中元組的次序可以任意交換--元組的次序無關(guān)性；〔4二維表中元組的分量是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)--元組分量的原子性；〔5二維表中屬性名各不相同--屬性名唯一性；〔6二維表中屬性與次序無關(guān),可任意交換--屬性的次序無關(guān)性；〔7二維表屬性的分量具有與該屬性相同的值域--分量值域的統(tǒng)一性.在二維表中惟一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性值稱為該表的鍵或碼.二維表中可能有若干個(gè)健,它們稱為表的侯選碼或侯選健.從二維表的所有侯選鍵選取一個(gè)作為用戶使用的鍵稱為主鍵或主碼.表A中的某屬性集是某表B的鍵,則稱該屬性值為A的外鍵或外碼.關(guān)系操縱：數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)插入、數(shù)據(jù)修改.關(guān)系模型允許定義三類數(shù)據(jù)約束,它們是實(shí)體完整性約束、參照完整性約束以及用戶定義的完整性約束.小提示：關(guān)系模式采用二維表來表示,一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表.可以這么說,一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)二維表,但是一個(gè)二維表不一定是一個(gè)關(guān)系.疑難解答：E-R圖是如何向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換的？從E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換是比較直接的,實(shí)體與聯(lián)系都可以表示成關(guān)系,E-R圖中屬性也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性.實(shí)體集也可以轉(zhuǎn)換成關(guān)系.4.3關(guān)系代數(shù)考點(diǎn)9關(guān)系代數(shù)30%,當(dāng)對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行查詢運(yùn)算,涉及到多種運(yùn)算時(shí),應(yīng)當(dāng)注意它們之間的先后順序,因?yàn)橛锌赡苓M(jìn)行投影運(yùn)算時(shí),把符合條件的記錄過濾,產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果.1．關(guān)系模型的基本操作關(guān)系模型的基本操作：插入、刪除、修改和查詢.其中查詢包含如下運(yùn)算：①投影運(yùn)算.從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系.②選擇運(yùn)算.選擇運(yùn)算是一個(gè)一元運(yùn)算,關(guān)系R通過選擇運(yùn)算〔并由該運(yùn)算給出所選擇的邏輯條件后仍為一個(gè)關(guān)系.設(shè)關(guān)系的邏輯條件為F,則R滿足F的選擇運(yùn)算可寫成：σF<R>③笛卡爾積運(yùn)算.設(shè)有n元關(guān)系R及m元關(guān)系S,它們分別有p、q個(gè)元組,則關(guān)系R與S經(jīng)笛卡爾積記為R×S,該關(guān)系是一個(gè)n+m元關(guān)系,元組個(gè)數(shù)是p×q,由R與S的有序組組合而成.小提示：當(dāng)關(guān)系模式進(jìn)行笛卡爾積運(yùn)算時(shí),讀者應(yīng)該注意運(yùn)算后的結(jié)果是n+m元關(guān)系,元組個(gè)數(shù)是p×q,這是經(jīng)?；煜?2．關(guān)系代數(shù)中的擴(kuò)充運(yùn)算〔1交運(yùn)算：關(guān)系R與S經(jīng)交運(yùn)算后所得到的關(guān)系是由那些既在R內(nèi)又在S內(nèi)的有序組所組成,記為R∩S.〔2除運(yùn)算如果將笛卡爾積運(yùn)算看作乘運(yùn)算的話,除運(yùn)算就是它的逆運(yùn)算.當(dāng)關(guān)系T=R×S時(shí),則可將除運(yùn)算寫成：T÷R=S或T/R=SS稱為T除以R的商.除法運(yùn)算不是基本運(yùn)算,它可以由基本運(yùn)算推導(dǎo)而出.〔3連接與自然連接運(yùn)算連接運(yùn)算又可稱為θ運(yùn)算,這是一種二元運(yùn)算,通過它可以將兩個(gè)關(guān)系合并成一個(gè)大關(guān)系.設(shè)有關(guān)系R、S以及比較式iθj,其中i為R中的域,j為S中的域,θ含義同前.則可以將R、S在域i,j上的θ連接記為：R|×|Siθj在θ連接中如果θ為"=",就稱此連接為等值連接,否則稱為不等值連接；如θ為"<"時(shí)稱為小于連接；如θ為">"時(shí)稱為大于連接.自然連接〔naturaljoin是一種特殊的等值連接,它滿足下面的條件：①兩關(guān)系間有公共域；②通過公共域的等值進(jìn)行連接.設(shè)有關(guān)系R、S,R有域A1,A2,…,An,S有域B1,B2,…,Bm,并且,Ai1,Ai2,…,Aij,與B1,B2,…,Bj分別為相同域,此時(shí)它們自然連接可記為：R|×|S自然連接的含義可用下式表示：R|×|S=πA1,A2,……An,Bj+1,……Bm〔σAi1=B1^Ai2=B2^…^Aij=,Bj<R×S>疑難解答：連接與自然連接的不同之處在什么？一般的連接操作是從行的角度進(jìn)行運(yùn)算,但自然連接還需要取消重復(fù)列,所以是同時(shí)從行和列的角度進(jìn)行運(yùn)算.4.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與管理考點(diǎn)10數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述30%,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中有兩種方法,面向數(shù)據(jù)的方法和面向過程的方法：面向數(shù)據(jù)的方法是以信息需求為主,兼顧處理需求；面向過程的方法是以處理需求為主,兼顧信息需求.由于數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中穩(wěn)定性高,數(shù)據(jù)已成為系統(tǒng)的核心,因此面向數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方法已成為主流.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)目前一般采用生命周期法,即將整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)分解成目標(biāo)獨(dú)立的若干階段.它們是：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(cè)試階段、運(yùn)行階段和進(jìn)一步修改階段.在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中采用前4個(gè)階段.疑難解答：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的前4個(gè)階段的成果分別是什么？數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中一般采用前4個(gè)階段,它們的成果分別是需求說明書、概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式.4.4例題詳解一、選擇題[例1]對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),負(fù)責(zé)定義數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容,決定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略及安全授權(quán)等工作的是_______.〔考點(diǎn)