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公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1算法算法：是指解题方案的准确而完整的描述。算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。两个之间没有联系的。算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。1.2数据结构的基本基本概念（1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；（2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；线性结构条件：（1）有且只有一个根结点；（2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。1．3线性表及其顺序存储结构线性表是由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点：（1）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的；（2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。1．4栈和队列栈是限定在一端进行插入与删除的线性表。1、先进后出FILO;1、支持子程序调用;2、具有记忆功能；3、可以不用顺序存放数据；4、只能够在top首部进行操作，bottom是绝对不动的；5、栈的存放数据的个数为num=（bottom–top）+1；队列是指允许在一端（队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。1、Rear指针指向队尾，front指针指向队头。3、先进先出FIFO,或者是后进后出LILO2、循环队列里面的个数计算方法：A、rearfront的时候，num=rear–front；B、rearfront的时候，num=rear+n–front；1．5线性链表在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。链式存储方式即可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。1．6树与二叉树在树结构中，一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度，所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。二叉树的特点：（1）非空二叉树只有一个根结点；（2）每一个结点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树与右子树。二叉树的基本性质：必考的题目（1）在二叉树的第k层上，最多有2k-1(k≥1)个结点；（2）深度为m的二叉树最多有2m-1个结点；（3）度为0的结点（即叶子结点）总是比度为2的结点多一个；（4）二叉树中n=n0+n1+n2满二叉树是指除最后一层外，每一层上的所有结点有两个子结点，则k层上有2k-1个结点深度为m的满二叉树有2m-1个结点。完全二叉树是指除最后一层外，每一层上的结点数均达到最大值，在最后一层上只缺少右边的若干结点。二叉树存储结构采用链式存储结构，对于满二叉树与完全二叉树可以按层序进行顺序存储。二叉树的遍历：（一般画个图要你把顺序写出来）（1）前序遍历（DLR），根左右（2）中序遍历（LDR），左根右（3）后序遍历（LRD）左右根1．7查找技术顺序查找的使用情况：长度为n的线性表，找出一个数据，最差的情况为比较n次。长度为n的线性表，找出一个最大数据，最差的情况为比较n-1次。二分法查找只适用于顺序存储的有序表，二分查找：对于长度为n的有序线性表，最坏情况只需比较log2n次。1．8排序技术排序是指将一个无序序列整理成按值非递减顺序排列的有序序列。交换类排序法：（1）冒泡排序法，需要比较的次数为n(n-1)/2；（2）快速排序法，需要比较的次数为n(n-1)/2；。插入类排序法：（1）简单插入排序法，最坏情况需要n(n-1)/2次比较；（2）希尔排序法，最坏情况需要O(n1.5)次比较。选择类排序法：（1）简单选择排序法,最坏情况需要n(n-1)/2次比较；（2）堆排序法，最坏情况需要O(nlog2n)次比较。第二章程序设计基础2．1程序设计设计方法和风格注释分序言性注释和功能性注释，语句结构清晰第一、效率第二。不要弄反了。程序设计方法有两种，结构化程序设计和面向对象程序设计。2．2结构化程序设计结构化程序设计方法的四条原则是：考试重点都要背下来1.自顶向下；2.逐步求精；3.模块化；4.限制使用goto语句。注意，这四个特点中，最重要的是模块化。结构化程序的基本结构和特点：顺序结构\选择结构\循环结构2．3面向对象的程序设计面向对象的程序设计：以对象为核心。面向对象具备哪些基本概念：对象、类和实例、消息、继承、多态性、对象是面向对象方法中最基本的概念，对象是实体的抽象。面向对象的程序设计方法中的对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位，由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。属性即对象所包含的信息，操作描述了对象执行的功能，操作也称为方法或服务。对象的基本特点：（1）标识惟一性；（2）分类性；（3）多态性；重点（4）封装性；重点（5）模块独立性好。类是指具有共同属性、共同方法的对象的集合。类是对象的抽象，对象是对应类的一个实例。消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息。消息的组成包括：（1）接收消息的对象的名称；（2）消息标识符，也称消息名；（3）零个或多个参数。继承是指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义他们。继承分单继承和多重继承。对象也可以没有继承。1、单继承指一个类只允许有一个父类，2、多重继承指一个类允许有多个父类。多态性是指同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动的现象第三章软件工程基础3．1软件工程基本概念计算机软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。软件的特点包括：（1）软件是一种逻辑实体；（2）软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程；（3）软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题；（4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，（5）软件复杂性高，成本昂贵；（6）软件开发涉及诸多的社会因素。软件按功能分为应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）。1、数据库管理系统是系统软件。2、教务处管理系统是应用软件。软件危机主要表现在成本、质量、生产率等问题。软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。软件工程包括3个要素：方法、工具、过程。方法：完成软件工程项目的技术手段。工具：支持软件的开发、管理、文档生成。过程：支持软件开发的各个环节的控制、管理。软件生命周期：软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程。软件生命周期三个阶段:软件定义、软件开发、运行维护，主要活动阶段是：需求分析,详细设计和概要设计是开发阶段。3．2结构化分析方法结构化方法的核心和基础是结构化程序设计理论。需求分析方法有（1）结构化需求分析方法；（2）面向对象的分析的方法。需求分析阶段工作4个方面：1、需求获取2、需求分析3、编写需求规格说明书（重点）4、需求评审从需求分析建立的模型的特性来分：静态分析和动态分析。结构化分析方法的实质：面向数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具,建立系统的逻辑模型。结构化分析的常用工具：（1）数据流图；（2）数据字典；（3）判定树；（4）判定表。数据流图：描述数据处理过程的工具，是需求理解的逻辑模型的图形表示，它直接支持系统功能建模。数据字典：对所有与系统相关的数据元素的一个有组织的列表，以及精确的、严格的定义，使得用户和系统分析员对于输入、输出、存储成分和中间计算结果有共同的理解。数据字典是结构化分析的核心。软件需求规格说明书的特点：（核心的是无歧义性）（1）正确性；（2）无岐义性；（3）完整性；（4）可验证性；（5）一致性；（6）可理解性；（7）可追踪性。3．3结构化设计方法软件设计的基本目标是用比较抽象概括的方式确定目标系统如何完成预定的任务，软件设计是确定系统的物理模型。软件设计是开发阶段最重要的步骤，是将需求准确地转化为完整的软件产品或系统的唯一途径。从技术观点来看，软件设计包括软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计。。从工程管理角度来看：概要设计和详细设计。软件设计的一般过程：软件设计是一个迭代的过程；先进行高层次的结构设计；后进行低层次的过程设计；穿插进行数据设计和接口设计。衡量软件模块独立性使用耦合性和内聚性两个定性的度量标准。耦合性：对一个软件结构中不同模块之间互连程度的度量。内聚性：一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度的度量。在程序结构中各模块的内聚性越强，则耦合性越弱。优秀软件应高内聚，低耦合。软件概要设计的基本任务是：（1）设计软件系统结构；（2）数据结构及数据库设计；（3）编写概要设计文档；（4）概要设计文档评审。常见的过程设计工具有：考试重点1、图形工具（程序流程图）、2、表格工具（判定表）、3、语言工具（PDL）。程序流程图是考试重点，其中-箭头表示控制流，菱形表示逻辑条件。3．4软件测试软件测试定义：使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别。软件测试的目的：发现错误而执行程序的过程。软件测试方法：静态测试和动态测试。静态测试：包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量。不实际运行软件，主要通过人工进行。动态测试：是基本计算机的测试，主要包括白盒测试方法和黑盒测试方法。白盒测试：在程序内部进行，主要用于完成软件内部CAO作的验证。主要方法有逻辑覆盖、基本基路径测试。黑盒测试：主要诊断功能不对或遗漏、界面错误、数据结构或外部数据库访问错误、性能错误、初始化和终止条件错，用于软件确认。白盒主要方法：1、逻辑覆盖测试2、基本路径测试。黑盒主要方法：1等价类划分法、2边界值分析法、3错误推测法、4因果图。软件测试过程一般按4个步骤进行（要背先后顺序）：单元测试、集成测试、验收测试（确认测试）和系统测试。3．5程序的调试程序调试的任务是诊断和改正程序中的错误，主要在开发阶段进行。软件调试可分表静态调试和动态调试。静态调试主要是指通过人的思维来分析源程序代码和排错，是主要的设计手段，动态调试是辅助静态调试。第四章数据库设计基础4．1数据库系统的基本概念数据：实际上就是描述事物的符号记录。数据的特点：有一定的结构，有型与值之分，如整型、实型、字符型等。数据库：长期存储在计算机内部的、有组织、可共享的数据的集合。数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的具有集成与共享的特点。数据库管理系统：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。数据库管理系统提供以下的数据语言：（1）数据定义语言：负责数据的模式定义与数据的物理存取构建；（2）数据操纵语言：负责数据的操纵，如查询与增、删、改等；（3）数据控制语言：负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。数据库系统：由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数据库管理员（人员）、硬件平台（硬件）、软件平台（软件）五个部分构成的运行实体。DBS是最大的包括其他所有的。数据库应用系统：由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。数据库发展的三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库管理阶段。数据库系统阶段的基本特点：1、数据的集成性、2、数据的高共享性与低冗余性、3、数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。数据库系统的三级模式：（1）概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，全体用户公共数据视图；（2）外模式：也称子模式与用户模式。是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式；（3）内模式：又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。一个数据库只有一个内模式，可以有多个外模式。数据库系统的两级映射：（1）概念模式到内模式的映射；（2）外模式到概念模式的映射。4.2数据模型数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据操作及数据约束。E-R模型的基本概念（1）实体：现实世