全國(guó)計(jì)算機(jī)二級(jí)C語(yǔ)言筆試部分超完整復(fù)習(xí)資料

1、公共基礎(chǔ)知識(shí)資料第一章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法【考點(diǎn) 1】算法的基本概念 算法：是指一組有窮的指令集，是解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。算 法不等于程序，也不等于計(jì)算方法。算法的基本特征： 確定性，算法中每一步驟都必須有明確定義，不允許有多義性； 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；可行性，算法原則上能夠精確地執(zhí)行；擁有足夠的情報(bào)。算法的組成要素： 一個(gè)算法由數(shù)據(jù)對(duì)象的運(yùn)算和操作以及其控制結(jié)構(gòu) 這兩部分組成。算法的基本運(yùn)算和操作： 算術(shù)運(yùn)算， 邏輯運(yùn)算， 關(guān)系運(yùn)算， 數(shù)據(jù)傳輸。 算法的基本控制結(jié)構(gòu)：順序，選擇，循環(huán)。算法基本設(shè)計(jì)方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減半遞推

2、技術(shù)。 【考點(diǎn) 2】算法的復(fù)雜度算法效率的度量算法的復(fù)雜度：時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。 算法時(shí)間復(fù)雜度：指執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量。通常，一個(gè)算法 所用的時(shí)間包括編譯時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間。算法空間復(fù)雜度： 指執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間。 包括算法程序 所占的空間， 輸入的初始數(shù)據(jù)所占的空間， 算法執(zhí)行過(guò)程中所需的額外空間?？臻g復(fù)雜度和時(shí)間復(fù)雜度并不相關(guān)?！究键c(diǎn) 3】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是客觀事物的符號(hào)表示， 是能輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算程 序識(shí)別和處理的符號(hào)的總稱，如文檔，聲音，視頻等。數(shù)據(jù)元素：數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單位。 數(shù)據(jù)對(duì)象：數(shù)據(jù)對(duì)象是性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)元素的集合。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是指由某

3、一數(shù)據(jù)對(duì)象中所有數(shù)據(jù)成員之間的關(guān)系組成的集 合?！究键c(diǎn) 4】邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 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， 與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 無(wú)關(guān)，是面向問(wèn)題的，是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的。它包括數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)對(duì) 象之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)也稱為數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)， 是數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存放的 方式， 是面向計(jì)算機(jī)的， 它包括數(shù)據(jù)元素的存儲(chǔ)方式和關(guān)系的存儲(chǔ)方 式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的關(guān)系： 一種數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)可以表示成多種存 儲(chǔ)結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不一定一一對(duì)應(yīng)。 常見的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有：順序，鏈接，索引等。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。考點(diǎn)

4、5】線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)2 / 33 線性結(jié)構(gòu)的條件（一個(gè)非空數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ） ：（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)。 棧、隊(duì)列、雙向鏈表是線性結(jié)構(gòu)，樹、二叉樹為非線性結(jié)構(gòu)?！究键c(diǎn) 6】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； 由多 個(gè)記錄構(gòu)成的線性表稱為文件。非空線性表的結(jié)構(gòu)特征：（ 1）有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn) a1，它無(wú)前件；（ 2）有且只有一個(gè)終端結(jié)點(diǎn) an，它無(wú)后件；（ 3）除根

5、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。 元素 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：查找、插入、刪除?！究键c(diǎn) 7】線性鏈表3 / 33線性鏈表是線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)， 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)

6、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(lái)確定的。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)。 線性單鏈表中， HEAD 稱為頭指針， HEAD=NULL （或 0）稱為空表數(shù)據(jù)域指針域數(shù)據(jù)域指針域圖 1 單鏈表的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)域指針域雙向鏈表有兩個(gè)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)。LDRLDR圖

7、2 雙鏈表的結(jié)構(gòu)LDR循環(huán)鏈表：循環(huán)鏈表與單鏈表的不同的是它的最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針域存放的事指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針而單鏈表存放的是空指針。圖 3 循環(huán)鏈表的結(jié)構(gòu)線性鏈表的基本運(yùn)算：查找、插入、刪除?！究键c(diǎn) 8】棧 1、棧的基本概念4 / 33 棧是一種特殊的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入和刪除的線性 表；插入，刪除的一端為棧頂，另一端為棧底；當(dāng)表中沒有元素時(shí)為 空棧。棧是一種后進(jìn)先出(或先進(jìn)后出 Last In First Out)的線性表。棧具有 記憶功能。棧的實(shí)例：火車調(diào)度，子彈夾。2、棧的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元即一維數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)； 鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)：用線性鏈表來(lái)存儲(chǔ)；3、棧

8、的基本運(yùn)算(1) 入棧運(yùn)算，在棧頂位置插入元素；(2) 退棧運(yùn)算，刪除元素 (取出棧頂元素并賦給一個(gè)指定的變量 )；(3) 讀棧頂元素， 將棧頂元素賦給一個(gè)指定的變量， 此時(shí)指針無(wú)變化。 【考點(diǎn) 9】隊(duì)列1. 隊(duì)列的基本概念 隊(duì)列是一種特殊的線性表，只允許在表的一端插入，在另一端刪除， 允許插入的一端是隊(duì)尾( rear)，允許刪除的一端為隊(duì)頭( front )；當(dāng) 表中沒有元素是空隊(duì)列；隊(duì)列是一種先進(jìn)先出的線性表。 (FIFO)2、隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 順序存儲(chǔ)：一維數(shù)組。鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)：線性鏈表。3、隊(duì)列的運(yùn)算 :(2) 退隊(duì)運(yùn)算：從隊(duì)頭刪除(1) 入隊(duì)運(yùn)算：從隊(duì)尾插入一個(gè)元素；5 / 33個(gè)元素。隊(duì)列

9、的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)一般采用循環(huán)隊(duì)列的形式。 循環(huán)隊(duì)列 s=0 表示隊(duì) 列為空； s=1 且 front=rear 表示隊(duì)滿。計(jì)算循環(huán)隊(duì)列的元素個(gè)數(shù)： “尾指針減頭指針”，若為負(fù)數(shù)， 再加其容 量即可?！究键c(diǎn) 10】樹的基本概念樹是一種非線性結(jié)構(gòu)，是 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的有限集。當(dāng) n=0 時(shí)為空樹， n0 時(shí)為非空樹。結(jié)點(diǎn)的度：結(jié)點(diǎn)所擁有的子樹的個(gè)數(shù)。葉子結(jié)點(diǎn)：度為 0 的結(jié)點(diǎn)。 分支結(jié)點(diǎn)：除葉子結(jié)點(diǎn)以外的結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)的層次：根結(jié)點(diǎn)在第一層， 同一層上左右結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)在下一層。 樹的深度：所處層次最大的那個(gè)結(jié)點(diǎn)的層次。樹的度：樹中所有結(jié)點(diǎn)的度的最大值?！究键c(diǎn) 11】二叉樹及其基本性質(zhì)1、二叉樹的概念二叉樹是

10、一種特殊的樹形結(jié)構(gòu)， 每個(gè)結(jié)點(diǎn)最多只有兩棵子樹， 且有左 右之分不能互換，因此，二叉樹有五種不同的形態(tài)，見教材12 頁(yè)。2、二叉樹的性質(zhì)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)。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)(葉子結(jié)點(diǎn))總是比度 為 2 的結(jié)點(diǎn)多一個(gè)6 / 33性質(zhì) 4 具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹，其深度不小于 log2n+1,其中l(wèi)og2n 表示為 log2n 的整數(shù)部分。3、二叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：詳見教材第 13-14 頁(yè)。 【考點(diǎn) 12】滿二叉樹與完全二叉樹滿二叉樹：除最后一層外，每一層上的所有結(jié)點(diǎn)都

11、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 2m1 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) 滿二叉樹是完全二叉樹，而完全二叉樹一般不是滿二叉樹。考點(diǎn) 13】完全二叉樹的性質(zhì)性質(zhì) 1 具有 n 個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為 log2n+1性質(zhì) 2 完全二叉樹中度為1 的結(jié)點(diǎn)數(shù)為 0 或 1【考點(diǎn) 14】二叉樹的遍歷前序遍歷：先訪問(wèn)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(wèn)根結(jié)點(diǎn)，然后遍歷 左

12、子樹，最后遍歷右子樹。前序遍歷圖 5可得： ABCDFHEG 。 中序遍歷：先遍歷左子樹、然后訪問(wèn)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(wèn)根結(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹7 / 33 中序遍歷圖 5 可得： BAFHDCGE后序遍歷：先遍歷左子樹、然后遍歷右子樹， 最后訪問(wèn)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(wèn)根結(jié)點(diǎn)。后序遍歷圖 5 可得： BHFDGECA ?！究键c(diǎn) 15】順序查找順序查找是從表的一端開始， 依次掃描表中的各個(gè)元素， 并與所要查 找的數(shù)進(jìn)行比較。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(wú)序表

13、，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) 16】二分查找二分查找的條件：（1）用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（2）線性表是有序表。查找的步驟：詳見教材第 16 頁(yè)。對(duì)于長(zhǎng)度為 n 的有序線性表，在最壞情況下，二分法查找只需比較 log2n 次，而順序查找需要比較 n 次?！究键c(diǎn) 17】排序 1、交換排序8 / 33n(n1）冒泡排序法，在最壞的情況下，冒泡排序需要比較次數(shù)為1）/2。（ 2）快速排序法 ，在最壞的情況下，快速排序需要比較次數(shù)為 n（n 1）/2。2、插入類排序法： （1）簡(jiǎn)單插入排序法，最壞情況需要 n（

14、n-1）/2 次比較；（ 2）希爾排序法，最壞情況需要 O（n1.5）次比較。（大寫 O 是算法復(fù)雜 度的表示方法）3、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（nlog2n）次比較。 相比以上幾種 （除希爾排序法外 ），堆排序法的時(shí)間復(fù)雜度最小。第二章 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)【考點(diǎn) 1】程序設(shè)計(jì)方法與風(fēng)格 形成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格需注意： （詳見教材第 19 頁(yè)）。 1、源程序文檔化； 2、數(shù)據(jù)說(shuō)明的方法； 3、語(yǔ)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(yǔ)句結(jié)構(gòu)清晰第一、效率第二?！究键c(diǎn) 2】結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法

15、的四條原則1、自頂向下； 2、逐步求精； 3、模塊化； 4、限制使用 goto 語(yǔ)句。 【考點(diǎn) 3】結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)9 / 33 順序結(jié)構(gòu)：是最基本、最普通的結(jié)構(gòu)形式，按照程序中的語(yǔ)句行的先后順序逐條執(zhí)行。 選擇結(jié)構(gòu)：又稱為分支結(jié)構(gòu)，它包括簡(jiǎn)單選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)。 循環(huán)結(jié)構(gòu)： 根據(jù)給定的條件， 判斷是否要重復(fù)執(zhí)行某一相同的或類似 的程序段。 循環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)兩類循環(huán)語(yǔ)句： 先判斷后執(zhí)行的循環(huán)體稱為 當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)；先執(zhí)行循環(huán)體后判斷的稱為直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)?！究键c(diǎn) 4】面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)及面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn) 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)以對(duì)象為核心，強(qiáng)調(diào)對(duì)象的抽象性，封裝性，繼 承性和多態(tài)性。面向?qū)ο蠓椒ǖ?/p>

16、優(yōu)點(diǎn)（ 1）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?！究键c(diǎn) 5】對(duì)象及其特點(diǎn)對(duì)象（ object）：面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍睿梢杂脕?lái)表示客觀世 界中的任何實(shí)體，對(duì)象是實(shí)體的抽象。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?！究键c(diǎn) 6】屬性，類和實(shí)例 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(guò)執(zhí) 行對(duì)象的操作來(lái)改變。10 / 33 類：是具有相似屬性與操作的一組對(duì)象。類是關(guān)于對(duì)象性質(zhì)的描述。類是對(duì)象的抽象，對(duì)象是其對(duì)應(yīng)類的一個(gè)實(shí)例?！究键c(diǎn)

17、7】消息及其組成消息：是一個(gè)實(shí)例與另一個(gè)實(shí)例之間傳遞的信息。 對(duì)象間的通信靠消 息傳遞。 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。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)?！究键c(diǎn) 8】繼承和多態(tài)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)， 廣義指能 夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征，而不必重復(fù)定義他們。 繼承具有傳遞性，一個(gè)類實(shí)際上繼承了它上層的全部基類的特性。 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， 即類 等級(jí)為樹形結(jié)構(gòu)；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

18、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)【考點(diǎn) 1】軟件定義與軟件特點(diǎn) 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。名描述11 / 33稱程軟件開發(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、適合序計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令序列數(shù)據(jù)使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文檔與程序的開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料軟件的特點(diǎn)：軟件是一種邏輯實(shí)體，具有抽象性； 軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過(guò)程； 軟件在運(yùn)行、使用期間不存在磨損、老化問(wèn)題； 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(wèn)題；軟件復(fù)雜性高，

19、成本昂貴； 軟件開發(fā)涉及諸多的社會(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）。名稱描述應(yīng)用軟件為解決特定領(lǐng)域的應(yīng)用而開發(fā)的軟件，如辦公自動(dòng)化軟件系統(tǒng)軟件計(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，如操作系統(tǒng)12 / 33支撐軟件（或工具軟件）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?！究键c(diǎn) 2】軟件的生命周期軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從提出、 實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役 的整個(gè)過(guò)程?？煞譃檐浖x，軟件開發(fā)及軟件維護(hù) 3 個(gè)階段。軟件 生命周期中，能夠準(zhǔn)確確定軟件系統(tǒng)必須做什么和必須具備哪些功能 的階段是：需求分析。

20、定 義 階 段 開 發(fā) 階 段 維護(hù)階段【考點(diǎn) 3】軟件危機(jī)和軟件工程的概念 軟件危機(jī)泛指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中遇到的一系列嚴(yán)重 的問(wèn)題，集中表現(xiàn)在成本，質(zhì)量。生產(chǎn)效率等幾個(gè)方面。 所謂軟件工程是指采用工程的概念、 原理、技術(shù)和方法指導(dǎo)軟件的開 發(fā)與維護(hù)。是建立并使用完善的工程化原則，以較經(jīng)濟(jì)的手段獲得， 能在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的可靠軟件的一系列方法； 軟件工程的主要 思想強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)過(guò)程中需要應(yīng)用工程化原則。 軟件工程的核心思 想是把軟件當(dāng)作一個(gè)工程產(chǎn)品來(lái)處理。軟件工程包括 3 個(gè)要素：方法，工具和過(guò)程名稱描述方法方法是完成軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段13 / 33工具工具支持軟件的開發(fā)

21、、管理、文檔生成過(guò)程過(guò)程支持軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、管理【考點(diǎn) 4】軟件工程過(guò)程 軟件工程過(guò)程是把軟件轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源活動(dòng)， 包含 4 種基本活動(dòng)：（ 1）P（plan）軟件規(guī)格說(shuō)明；（2）D（do）軟件開發(fā)；（ 3）C（check）軟件確認(rèn)；（ 4）A（action） 軟件演進(jìn)。【考點(diǎn) 5】軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理 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(guò)程、 開發(fā)工具和軟件工程 環(huán)境，其主體內(nèi)容是軟件開發(fā)方法學(xué)。軟件開發(fā)方法包括分析方法，設(shè)計(jì)方法和程序設(shè)計(jì)方法。 軟件工程管理包括軟件管理學(xué)，軟件工程經(jīng)濟(jì)

22、學(xué)，軟件心理學(xué)等。 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。軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)是研究軟件開發(fā)中成本的估算， 成本效益的方法和技 術(shù)?！究键c(diǎn) 6】軟件工程的原則 軟件工程的原則：抽象，信息隱蔽，模塊化，局部化，確定性，一致 性，完備性，可驗(yàn)證性（詳細(xì)見教材第 28-29 頁(yè)）?！究键c(diǎn) 7】需求分析概述14 / 33需求分析階段的工作：需求獲取，需求分析，編寫需求規(guī)格說(shuō)明書，需求評(píng)審。需求分析方法有： （1）結(jié)構(gòu)化需求分析方法；面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 Jackson方法（ ISD）； 面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法（ SA）； 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)方法（ DSSD）；（ 2

23、）面向?qū)ο蟮姆治龅姆椒ǎ?OOA）。 從需求分析建立的模型的特性來(lái)分：靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析?！究键c(diǎn) 8】結(jié)構(gòu)化方法和結(jié)構(gòu)化分析方法1、結(jié)構(gòu)化方法包括結(jié)構(gòu)化分析方法，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)化編程 方法。結(jié)構(gòu)化方法中，軟件功能分解屬于總體設(shè)計(jì)階段。2、結(jié)構(gòu)化分析方法的概念 結(jié)構(gòu)化分析方法是面向數(shù)據(jù)流自頂而下逐步求精進(jìn)行需求分析的方 法。結(jié)構(gòu)化分析方法在軟件需求分析階段的應(yīng)用。3、結(jié)構(gòu)化分析的常用工具 數(shù)據(jù)流圖（ DFD-Data Flow Diagram ）：是結(jié)構(gòu)化分析方法中用于系統(tǒng) 邏輯模型的一種工具。 它以圖形的方式描繪在系統(tǒng)中流動(dòng)和處理的過(guò) 程。數(shù)據(jù)流圖中四種基本的符號(hào)。15 / 33箭頭：表

24、示數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中傳播的路徑。圓或橢圓：表示加工，加工又稱為數(shù)據(jù)處理，是對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行某些操 作或變換。雙橫：表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)源） 。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)又稱為文件，指暫時(shí)保存的數(shù)據(jù)，它可以是數(shù)據(jù)庫(kù)文件或任何形式的數(shù)據(jù)組織。方框：源、潭。表示數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)。它是軟件系統(tǒng)外部環(huán)境中的 實(shí)體，統(tǒng)稱外部實(shí)體數(shù)據(jù)字典（ DD）：它是結(jié)構(gòu)分析方法的核心，是用來(lái)描述系統(tǒng)中所用 到的全部數(shù)據(jù)和文件的文檔 ,作用是對(duì) DFD 中出現(xiàn)的被命名的圖形元 素進(jìn)行確切解釋。數(shù)據(jù)字典由以下 4 類元素組成（ 1）數(shù)據(jù)流 （2）數(shù)據(jù)流分量 （3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ) （4）處理 判定樹（決策樹）：是一種描述加工的圖形工具，適合描述

25、時(shí)候處理 中具有多個(gè)判斷，而且每個(gè)決策與若干條件有關(guān)。判定表：與判定樹類似，也是一種描述加工的圖形工具。如果一個(gè)加工邏輯有多個(gè)條件、 多個(gè)操作， 并且在不同的條件組合下執(zhí)行不同的 操作，那么可以使用判定表來(lái)描述?！究键c(diǎn) 9】軟件需求規(guī)格說(shuō)明書軟件需求規(guī)格說(shuō)明書（ SRS， Software Requirement Specification）是 需求分析階段得出的最主要的文檔。 軟件需求規(guī)格說(shuō)明書的特點(diǎn)： 有 正確性、無(wú)歧義性、完整性、可驗(yàn)證性、一致性、可理解性、可修改 性和可追蹤性。其中最重要的是無(wú)歧義性。16 / 33考點(diǎn) 10】軟件設(shè)計(jì)的基本概念軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型。 軟件設(shè)計(jì)是

26、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)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(guò)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(guò)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(guò)程性描述。 從工程管理角度來(lái)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

27、適當(dāng)方 法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)?！究键c(diǎn) 11】軟件設(shè)計(jì)的基本原理1、軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循的基本原理和與軟件設(shè)計(jì)有關(guān)的概念： 模塊化： 把程序劃分成獨(dú)立命名且可獨(dú)立訪問(wèn)的模塊， 每個(gè)模塊完成 一個(gè)子功能。抽象化：抽出事物的本質(zhì)特性而暫時(shí)不考慮它們的細(xì)節(jié)。 信息隱藏和局部化： 信息隱蔽是指在一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息 （過(guò)程或17 / 33數(shù)據(jù)），對(duì)于不需要這些信息的其他模塊來(lái)說(shuō)是不能訪問(wèn)的，實(shí)現(xiàn)信息隱蔽依靠對(duì)象的封裝。 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)。【考點(diǎn) 12】耦合性和內(nèi)聚性 衡

28、量軟件的模塊獨(dú)立性是用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。 耦合性： 是對(duì)一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊之間互聯(lián)程度的度量。 耦合性 的強(qiáng)弱取決于模塊間接口的復(fù)雜程度。內(nèi)聚性：是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。 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。在結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)中， 模塊劃分的原則是模塊內(nèi)具有高內(nèi)聚度， 模塊間 具有低耦合度。耦合和內(nèi)聚的種類（詳見教材第 35 頁(yè)）。 耦合度由低到高：非直接耦合，數(shù)據(jù)耦合，標(biāo)記耦合，控制耦合，外 部耦合，公共耦合，內(nèi)容耦合。內(nèi)聚性由強(qiáng)到弱：功能內(nèi)聚，順序內(nèi)聚，通信內(nèi)聚，過(guò)程內(nèi)聚，時(shí)間

29、內(nèi)聚，邏輯內(nèi)聚，偶然內(nèi)聚?！究键c(diǎn) 13】結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 結(jié)構(gòu)化分析方法是面向數(shù)據(jù)流自頂而下， 逐步求精進(jìn)行需求分析的方 法，基本思想將軟件設(shè)計(jì)成由相對(duì)獨(dú)立， 單一功能的模塊組成的結(jié)構(gòu)，18 / 33與結(jié)構(gòu)分析方法銜接使用，以數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)得到軟件的模塊結(jié)構(gòu)，適用于變換型結(jié)構(gòu)和事物型結(jié)構(gòu)的目標(biāo)系統(tǒng)。1、概要設(shè)計(jì)的任務(wù)：（1）劃分出組成系統(tǒng)的物理元素 （ 2）設(shè)計(jì)軟 件的結(jié)構(gòu)2、概要設(shè)計(jì)的工具：結(jié)構(gòu)圖（ SC-Structure Chart）也稱程序結(jié)構(gòu)圖，在結(jié)構(gòu)圖中，模塊用 一個(gè)矩形表示， 箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。 可以用帶注釋的箭頭表 示模塊調(diào)用過(guò)程中來(lái)回傳遞的信息。 還可用帶實(shí)心圓的箭頭表

30、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。 程序結(jié)構(gòu)圖中的專業(yè)術(shù)語(yǔ)：名稱描述深度表示控制的層數(shù)上級(jí)模塊，從屬上，下兩層模塊 a和b，且有 a調(diào)用b，則a是上級(jí)模模塊塊，b是從屬模塊寬度整體控制跨度（最大模塊的層）的表示扇入調(diào)用該模塊的模塊個(gè)數(shù)扇出一個(gè)模塊直接調(diào)用的其他模塊數(shù)原子模塊樹中位于葉子節(jié)點(diǎn)的模塊3、面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法任何軟件系統(tǒng)都可以用數(shù)據(jù)流圖表示， 典型的數(shù)據(jù)流類型有兩種： 變19 / 33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

31、。4、設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則（ 1）提高模塊獨(dú)立性。（2）模塊規(guī)模適中。（ 3）深度，寬度，扇出和扇入適當(dāng)。如果深度過(guò)大，則說(shuō)明有的控 制模塊可能簡(jiǎn)單了，如果寬度過(guò)大，則說(shuō)明系統(tǒng)的控制過(guò)于集中，扇 出過(guò)大說(shuō)明模塊過(guò)分復(fù)雜， 需要控制和協(xié)調(diào)過(guò)多的下級(jí)模塊， 應(yīng)適當(dāng) 加中間層次， 扇出過(guò)小可以把模塊進(jìn)一步分解成若干小模塊， 或合并 到上級(jí)模塊中， 扇入越大則共享該模塊的上級(jí)數(shù)目越多。 好的軟件設(shè) 計(jì)結(jié)構(gòu)通常頂層高扇出，中間扇出較少，底層高扇入。（4）使模塊的作用域在該模塊的控制域內(nèi)。（5）減少模塊的接口和界面的復(fù)雜性。（6）設(shè)計(jì)成單入口，單出口的模塊。（7）設(shè)計(jì)功能可預(yù)測(cè)的模塊。 詳細(xì)設(shè)計(jì)常用的設(shè)計(jì)工具（工程

32、設(shè)計(jì)工具） ：圖形工具，表格工具和圖形工具：程序流程圖：箭頭表示控制流，方框表示加工步驟，菱形表示邏輯條 件。N-S 圖：有五種基本圖形。PAD 圖：?jiǎn)栴}分析圖，有五種基本圖型20 / 33表格工具：判定表 語(yǔ)言工具： PDL 過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言（結(jié)構(gòu)化的英語(yǔ)和偽碼） 。【考點(diǎn) 14】軟件測(cè)試的目標(biāo)和準(zhǔn)則 軟件測(cè)試的目標(biāo)：發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。軟件測(cè)試的準(zhǔn)則：（1）所有測(cè)試都是應(yīng)追溯到需求。（2）嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試計(jì)劃，排除測(cè)試的隨意性。（ 3）充分注意測(cè)試中的群集表現(xiàn)。程序中存在錯(cuò)誤的概率與該程序 中已發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)成正比。（4）程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。（5）窮舉測(cè)試不可能。窮舉測(cè)試是把程序所有可能的執(zhí)行

33、路徑都進(jìn) 行檢查，即使小規(guī)模的程序的執(zhí)行路徑數(shù)也相當(dāng)大，不可能窮盡，說(shuō) 明測(cè)試只能證明程序有錯(cuò)，不能證明程序中無(wú)錯(cuò)。（6）妥善保存測(cè)試計(jì)劃，測(cè)試用例出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告。【考點(diǎn) 15】軟件測(cè)試方法 從是否需要執(zhí)行被測(cè)軟件的角度分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試;按功能分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試1、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(guò)人工進(jìn)行。動(dòng)態(tài)測(cè)試是通過(guò)運(yùn)行軟件來(lái)檢驗(yàn)軟件中的動(dòng)態(tài)行為和運(yùn)行結(jié)果的正 確性。動(dòng)態(tài)測(cè)試的關(guān)鍵是使用設(shè)計(jì)高效、合理的測(cè)試用例。測(cè)試用例21 / 33 就是為測(cè)試設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，由測(cè)試輸入數(shù)據(jù)（輸入值集）和預(yù)期的輸出 結(jié)果（輸出值

34、集）兩部份組成。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法一般分為兩類： 黑盒測(cè)試方法和白盒測(cè)試方法。2、白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試（1）白盒測(cè)試 白盒測(cè)試也稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯測(cè)試， 是把程序看成裝在一只透明的 白盒子里， 測(cè)試者完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程。 它根據(jù)程序的內(nèi) 部邏輯來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例， 檢查程序中的邏輯通路是否都按預(yù)定的要求 正確地工作。白盒測(cè)試的基本原則： （1）保證所測(cè)模塊中每一獨(dú)立路徑至少執(zhí)行一次。（2）保證所測(cè)模塊所有判斷的每一分支至少執(zhí)行一次。（ 3）保證所測(cè)模塊每一循環(huán)都在邊界條件和一般條件下至少各執(zhí)行 一次。（4）驗(yàn)證所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。（ 5）按照白盒測(cè)試的基本原則， “白盒”法是窮舉路徑

35、測(cè)試。 白盒測(cè)試的方法：邏輯覆蓋，基本路經(jīng)測(cè)試。（2）黑盒測(cè)試 黑盒測(cè)試也稱功能測(cè)試或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試，是把程序看成一只黑盒子， 測(cè)試者完全不了解， 或不考慮程序的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程。 它根據(jù)規(guī)格說(shuō) 明書的功能來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例， 檢查程序的功能是否符合規(guī)格說(shuō)明的要 求。22 / 33黑盒測(cè)試的方法：等價(jià)劃分法，邊界值分析法，錯(cuò)誤推測(cè)法 【考點(diǎn) 16】軟件測(cè)試的實(shí)施 軟件測(cè)試過(guò)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)的最小單位模塊進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的測(cè)試， 單元測(cè)試的根據(jù)是源程序和詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書， 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。 單元測(cè)試期間對(duì)模塊進(jìn)行

36、的測(cè)試：模塊接口，局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，重要的 執(zhí)行通路，出錯(cuò)處理通路，邊界條件。 驅(qū)動(dòng)模塊相當(dāng)于被測(cè)模塊的主程序， 它接收測(cè)試數(shù)據(jù)， 并傳給所測(cè)模 塊，輸出實(shí)際測(cè)試結(jié)果 樁模塊通常用于代替被測(cè)模塊調(diào)用的其他模塊， 其作用僅做少量的數(shù) 據(jù)操作，是一個(gè)模擬子程序。 集成測(cè)試是測(cè)試和組裝軟件的系統(tǒng)化技術(shù)， 主要目的是發(fā)現(xiàn)與接口有 關(guān)的錯(cuò)誤，集成測(cè)試的依據(jù)是概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 集成測(cè)試的方法：非增量方式組裝和增量方法組裝。 增量方式包括自頂而下的增量方式， 自底而上的增量方式和混合增量 方式。確認(rèn)測(cè)試的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能和性能， 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

37、是否滿足需 求規(guī)格說(shuō)明確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。檢查軟件產(chǎn)品是否符合需求定義的過(guò)程是：確認(rèn)測(cè)試。23 / 33 系統(tǒng)測(cè)試是通過(guò)測(cè)試確認(rèn)的軟件， 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。【考點(diǎn) 17】程序調(diào)試 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。 程序調(diào)試和軟件測(cè)試的區(qū)別： （1）軟件測(cè)試是盡可能多地發(fā)

38、現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，而程序調(diào)試先要發(fā) 現(xiàn)軟件的錯(cuò)誤， 然后借助于一定的調(diào)試工具去執(zhí)行找出軟件錯(cuò)誤的具 體位置。（2）軟件測(cè)試貫穿整個(gè)軟件生命期，調(diào)試主要在開發(fā)階段。 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。軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。 靜態(tài)調(diào)試主要是指通過(guò)人的思 維來(lái)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24 / 33 靜態(tài)調(diào)試的。主要的調(diào)試方法有：（ 1）強(qiáng)行排錯(cuò)法； （2）回溯法； （3）原因排除法，包括演繹法

39、， 歸納法和二分法。第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)【考點(diǎn) 1】數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)（ Data）是數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的基本對(duì)象，是描述事物的符號(hào)記錄。 數(shù)據(jù)庫(kù)（ DB ）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， 所以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的 根本目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)共享問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBMS ）是數(shù)據(jù)庫(kù)的管理機(jī)構(gòu)，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。數(shù)據(jù)庫(kù)管 理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系 統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能：（1）數(shù)據(jù)模式定義

40、：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、安全性定義與檢查；25 / 33（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)數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（ DDL ）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)模式定義和數(shù)據(jù)物理存取構(gòu)建。 數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（ DML ）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱。數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（ DCL ）：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

41、障恢復(fù)等功能。數(shù)據(jù)語(yǔ)言按使用方式具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)形式： 交互式命令語(yǔ)言 （自含型和 自主型語(yǔ)言）和宿主型語(yǔ)言。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（ DBA ）的工作：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。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ DBS）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，一般 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)管理員和用戶構(gòu)成。 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)（ DBAS）是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)再加上應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面 這三者所組成， 具體包括： 數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、 硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、應(yīng)用軟件、應(yīng)用界面?！究键c(diǎn) 2】數(shù)據(jù)管理的發(fā)展和基本特點(diǎn) 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段： 人工管理階段、 文件系統(tǒng)階段

42、 和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)獨(dú)立性最高的階段是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段。 人工管理階段特點(diǎn)： （ 1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不提供對(duì)用戶數(shù)據(jù)的管理功能 （ 2）數(shù)據(jù)不能共享（ 3）不單獨(dú)保存數(shù)據(jù)。26 / 33 文件系統(tǒng)階段的缺陷： （1）數(shù)據(jù)冗余（2）不一致性（3）數(shù)據(jù)聯(lián)系弱。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展階段：第一代的網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；第二代的 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；第三代的以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫(kù)系 統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)：（ 1）數(shù)據(jù)的高集成性 （2）數(shù)據(jù)的高共享性和低冗余性 （3）數(shù)據(jù) 高獨(dú)立性 （ 4）數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。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

43、。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：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)，其邏輯結(jié)構(gòu)，應(yīng)用程序都不用改變。（2）邏輯獨(dú)立性：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，用戶的應(yīng)用程序可以不變?！究键c(diǎn) 3】數(shù)據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系1、數(shù)據(jù)統(tǒng)系統(tǒng)的三級(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， 一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外 模式。（ 3

44、）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)27 / 33 與物理存取方法。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式。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、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的兩級(jí)映射 （詳見教材第 55 頁(yè)） 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，

45、 而每個(gè)外 模式是概念模式的一個(gè)基本視圖。【考點(diǎn) 4】數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分為：概念數(shù)據(jù)模型：簡(jiǎn)稱概念模型，是一種面向客觀世界，面向用戶的模型，不涉及具體的硬件環(huán)境和平臺(tái)也與具體的軟件環(huán)境無(wú)關(guān)的模式， 它是整個(gè)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。邏輯數(shù)據(jù)模型：又稱數(shù)據(jù)模型，它是一種面向數(shù)據(jù)庫(kù)的模型。分為層 次模型，網(wǎng)狀模型，關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?，其中層次模型和網(wǎng)狀 模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。 層次模型用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間聯(lián)系的模 型。物理數(shù)據(jù)模型：又稱物理模型，它是一種面向計(jì)算機(jī)物理表示的模型。 【考點(diǎn) 5】 E R 模型28 / 331、E-R 模型的基本概念 （ 1）實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中的事

46、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(lái) 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 模型的的圖示法E-R模型用 E-R圖來(lái)表示， E-R 圖包含了表示實(shí)體集、屬性和聯(lián)系的 方法。（ 1）實(shí)體的表示：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）屬性的表示：用橢

47、圓形表示屬性，在橢圓形內(nèi)寫上該屬性的名 稱。（3）聯(lián)系的表示：用菱形表示聯(lián)系，菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名。 【考點(diǎn) 6】層次模型和網(wǎng)狀模型層次模型是有根的定向有序樹，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模 型。網(wǎng)狀模型對(duì)應(yīng)的是有向圖。層次模型和網(wǎng)狀模型各自應(yīng)滿足的條件29 / 33模型名稱滿足的條件層次模型（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）根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙 親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型（1）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親（2）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親【考點(diǎn) 7】關(guān)系模型及相關(guān)概念 關(guān)系模式采用二維表來(lái)表示， 由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 關(guān)系操縱和關(guān)系完整 性約束 3 部分組成，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，用來(lái)表示實(shí)體間聯(lián)系的是關(guān)系。 關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表。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。元組：表中的一行即為一個(gè)元組。 屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性， 給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名。 分量：元組中的一個(gè)屬性值，是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)。 域：屬性的取值范圍。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， 它們稱為表的候選碼或候選健。 從二維表的所有候 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