全國計算機等級考試二級公共基礎(chǔ)知識講義.doc

1、全國計算機等級考試一二級公共基礎(chǔ)知識輔導(dǎo)講義目錄第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 .11.1算法 .11.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念 .11.3線性表及英順序存儲結(jié)構(gòu) .21.4棧和隊列 .21.5線性鏈表 .31.6樹與二叉樹 .41.7査找技術(shù) .51.8排序技術(shù) .6木章應(yīng)考點撥 .6第二章程序設(shè)計基礎(chǔ). 72.1程序設(shè)計風格 .72.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計（面向過程的程序設(shè)計方法） .72.3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 .8木章應(yīng)考點撥 .8第三章軟件工程基礎(chǔ) . 93.1軟件工程基本概念 .93.2結(jié)構(gòu)化分析方法 .103.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法 .ii3.4軟件測試 .133.5程序的調(diào)試 .15本章應(yīng)考點撥 .15第

2、四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ) .164數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念 .164.2數(shù)據(jù)模型 .184.3關(guān)系代數(shù) .204.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟 .21本章應(yīng)考點撥 .21第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.11.1算法1、匱圏是指解題方案的準確而完整的描述。換句話說，算法是對特定問題求解步驟的一種 描述。*:算法不等于程序，也不等于計算方法。程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計。2、算法的基本特征（1）可行性。針對實際問題而設(shè)計的算法，執(zhí)行后能夠得到滿意的結(jié)果。（2）確定性。每一條指令的含義明確，無二義性。并且在任何條件下，算法只有唯一咱勺一條執(zhí)行路徑，即相同的輸入只能得出相同的輸出。（3）有窮性。算法必須在有限的時間內(nèi)完成。

3、有兩重含義，一是算法屮的操作步驟為有限個，二是每個步驟都能在有限時間內(nèi)完成。（4）擁有足夠的情報。算法中各種運算總是要施加到各個運算對象上，而這些運算對象又可能具有某種初始狀態(tài)，這就是算法執(zhí)行的起點或依據(jù)。因此，一個算法執(zhí)行的結(jié)果總是與 輸入的初始數(shù)據(jù)有關(guān)，不同的輸入將會有不同的結(jié)果輸出。當輸入不夠或輸入錯誤時，算法 將無法執(zhí)行或執(zhí)行有錯。一般說來，當算法擁有足夠的悄報時，此算法才是有效的；而當提 供的情報不夠時，算法可能無效。*：綜上所述，所謂算法，是-組嚴謹?shù)囟x運算順序的規(guī)則，并且每一個規(guī)則都是有效的， 且是明確的，此順序?qū)⒃谟邢薜拇螖?shù)下終止。3、算法復(fù)雜度主要包括時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度

4、。（1）算法|時間復(fù)雜度 是指執(zhí)行算法所需要的計算丄作量,可以用執(zhí)行算法的過程中所需基 木運算的執(zhí)行次數(shù)來度量。（2）算法|空i可復(fù)雜度|是指執(zhí)行這個算法所需要的內(nèi)存空間。1.21.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念1、|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。2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究和討論以下三個方面的問題：（1）數(shù)據(jù)集合中各數(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)。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。（2）在對數(shù)據(jù)進行處理時，各數(shù)據(jù)元素在計算機屮的存儲關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有嶇序、遞、索引等。1）順序存儲。它是把邏輯上相鄰的結(jié)點存儲在物理位

5、置相鄰的存儲單元里，結(jié)點間的邏輯關(guān)系由存儲單元的鄰接關(guān)系來體現(xiàn)。由此得到的存儲表示稱為順序存儲結(jié)構(gòu)。2）鏈接存儲。它不要求邏輯上相鄰的結(jié)點在物理位置上亦相鄰，結(jié)點問的邏輯關(guān)系是由附加的指針字段表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結(jié)構(gòu)。3）索引存儲：除建立存儲結(jié)點信息外，還建立附加的索引表來標識結(jié)點的地址。*：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（也稱數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)） 是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機存儲空間屮的存放形式。同一種邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可以采用不同的 存儲結(jié)構(gòu)，但影響數(shù)據(jù)處理效率。（3）對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行的運算。3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了用二元關(guān)系表示外，還可以直

6、觀地用圖形表示。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示中， 對于數(shù)據(jù)集合d屮的每一個數(shù)據(jù)元素用屮間標有元素值的方框表示，一般稱之為數(shù)據(jù)結(jié)點， 并簡稱為結(jié)點；為了進一步表示各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系，對于關(guān)系r中的每一個二元 組，用一條有向線段從前件結(jié)點指向后件結(jié)點。4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類型：線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。（1） |線性結(jié)構(gòu)| （非空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）條件：1）有且只有一個根結(jié)點；2）每一個結(jié)點最多有 一個前件，也最多有一個后件。*：常見的線性結(jié)構(gòu)有線性表、棧、隊列和線性鏈表等。（2） |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)。*：常見的非線性結(jié)構(gòu)有樹、二叉樹和圖等。1.31.3線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)1、壓

7、圍由一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成， 數(shù)據(jù)元素的位置只収決于自己的序號， 元素之間的相對位 置是線性的。線性表是由n（no）個數(shù)據(jù)元素組成的一個有限序列，表中的每一個數(shù)據(jù)元素, 除了第一個外，有且只有一個前件，除了最后一個外，有且只有一個后件。線性表中數(shù)據(jù)元 素的個數(shù)稱為線性表的長度。線性表可以為空表。2、線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)具有兩個基本特點：（1）線性表中所有元素所占的存儲空i可是連 續(xù)的；（2）線性表中各數(shù)據(jù)元素在存儲空間中是按邏輯順序依次存放的。*：由此對以看出，在線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)中，其前后件兩個元素在存儲空間中是緊鄰的， 且前件元素一定存儲在后件元素的前面，對以通過計算機直接確定第i個結(jié)點的存儲

8、地址。3、順序表的插入、刪除運算（1）順序表的插入運算：在一般情況下，要在第i （lwiwn）個元素之前插入一個新元素 時，首先要從最后一個（即第n個）元素開始，直到第i個元素之間共n-i+l個元素依次向 后移動一個位置，移動結(jié)朿后，第i個位置就被空出，然后將新元素插入到笫i項。插入結(jié) 束后，線性表的長度就增加了lo*:順性表的插入運算時需要移動元素，在等概率情況下，平均需要移動n/2個元素。（2）順序表的刪除運算：在一般情況下，要刪除第i（lwiwn）個元素時，則要從第i+1個元素開始，直到第n個元素之間共n-i個元素依次向前移動一個位置。刪除結(jié)束后，線性 表的長度就減小了1。*：進行順性表

9、的刪除運算時也需要移動元素，在等概率情況下，平均需要移動（n-l） /2個元素。插入、刪除運算不方便。1.41.4棧和隊列1、棧及英基本運算囲是限定在一端進行插入與刪除運算的緒性表。在棧屮，允許插入與刪除的一端稱為棧頂，不允許插入與刪除的另一端稱為棧底。棧頂元素 總是最后被插入的元素，棧底元素總是最先被插入的元素。即棧是按照“先進后出”或“辰 進先出”的原則組織數(shù)據(jù)的。棧具有記憶作用。棧的基本運算：1）插入元素稱為入棧運算；2）刪除元素稱為退棧運算；3）讀棧頂元素是 將棧頂元素賦給一個指定的變量，此時指針無變化。棧的存儲方式和線性表類似，也有兩種，即順序棧和鏈式棧。2、隊列及英基本運算回是指允

10、許在一端（隊尾）進行插入，而在另一端（隊頭）進行刪除的級性表。尾指針（rear）指向隊尾元素，頭指針（front）指向排頭元素的前一個位置（隊頭）。隊列是“先進先出”或“后進后出”的線性表。隊列運算包括：1）入隊運算：從隊尾插入一個元素；2）退隊運算：從隊頭刪除一個元素。 循環(huán)隊列及其運算：所謂循環(huán)隊列，就是將隊列存儲空間的最后一個位置繞到第一個位置， 形成邏輯上的環(huán)狀空間，供隊列循環(huán)使用。在循環(huán)隊列屮，用隊尾指針tear指向隊列中的隊尾元素，用排頭指針front指向排頭元素的前一個位置，因此，從頭指針front指向的后 一個位置直到隊尾指針rear指向的位置之間，所有的元素均為隊列中的元素。

11、*：循環(huán)隊列是隊列的鏈式存儲結(jié)構(gòu)，循環(huán)隊列中元素的個數(shù)=rear-fronto1.51.5線性鏈表1、線性表順序存儲的缺點：（1）插入或刪除的運算效率很低。在順序存儲的線性表中，插 入或刪除數(shù)據(jù)元素時需要移動大暈的數(shù)據(jù)元素；（2）線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)下，線性表的存儲空間不便于擴充；（3）線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)不便于對存儲空間的動態(tài)分配。2、線性鏈表：線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)稱為線性鏈表，是一種物理存儲單元上沖連續(xù)、非順莊的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接來實現(xiàn)的。因此，在鏈式存儲 方式中，每個結(jié)點由兩部分組成：一部分用于存放數(shù)據(jù)元素的值，稱為數(shù)據(jù)域；另一部分用 于存放指針，稱為指針

12、域，用于指向該結(jié)點的前一個或后一個結(jié)點（即前件或后件），如下圖所示：數(shù)據(jù)域 指針域datanexthead a（b）個非空的線性鏈表示意圖 ai- - -知ana（結(jié)點結(jié)構(gòu)線性鏈表分為單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表三種類型。在單鏈表小，每一個結(jié)點只有一個指針域，由這個指針只能找到其后件結(jié)點，而不能找到其 前件結(jié)點。因此，在某些應(yīng)用中，對于線性鏈表中的每個結(jié)點設(shè)置兩個指針，一個稱為左指 針，指向其前件結(jié)點；(in(ina（b）個非空的雙向鏈表示意圖另一個稱為右指針，指向其后件結(jié)點，這種鏈表稱為雙向鏈表，如下 圖所示：左指針 數(shù)據(jù)域 右指針3、線性鏈表的基本運算（1）在線性鏈表中包含指定元素的結(jié)點之前

13、插入一個新元素。（zi）結(jié)點結(jié)*：在線性鏈表中插入元素時，不需要移動數(shù)據(jù)元素，只需要修改相關(guān)結(jié)點指針即可，也不 會出現(xiàn)“上head aai；-a溢”現(xiàn)彖。（2）在線性鏈表中刪除包含指定元素的結(jié)點。構(gòu)*：在線性鏈表中刪除元素時，也不蠱要移動數(shù)據(jù)元素，只蠱要修改相關(guān)結(jié)點指針即可。（3）將兩個線性鏈表按要求合并成一個線性鏈表。（4）將一個線性鏈表按要求進行分解。（5）逆轉(zhuǎn)線性鏈表。（6）復(fù)制線性鏈表。（7）線性鏈表的排序。（8）線性鏈表的查找。*：線性鏈表不能隨機存取。4、循環(huán)鏈表及其基本運算在線性鏈表中，其插入與刪除的運算雖然比較方便，但還存在一個問題，在運算過程中對于 空表和對第一個結(jié)點的處理必

14、須單獨考慮，使空表與非空表的運算不統(tǒng)一。為了克服線性鏈 表的這個缺點，可以采用另一種鏈接方式，即循環(huán)鏈表。與前面所討論的線性鏈表相比，循環(huán)鏈表具有以下兩個特點：1）在鏈表屮增加了一個表頭 結(jié)點，其數(shù)據(jù)域為任意或者根據(jù)需要來設(shè)置，指針域指向線性表的第一個元素的結(jié)點，而循 環(huán)鏈表的頭指針指向表頭結(jié)點；2）循環(huán)鏈表中最后一個結(jié)點的指針域不是空，而是指向表 頭結(jié)點。即在循環(huán)鏈表中，所有結(jié)點的指針構(gòu)成了一個環(huán)狀鏈。下圖a是一個非空的循環(huán)鏈表，圖b是一個空的循環(huán)鏈表:（a a）非空表（b b）空表循壞鏈表的優(yōu)點主要體現(xiàn)在兩個方面：一是在循壞鏈表中，只要指出表中任何一個結(jié)點的位 置，就可以從它出發(fā)訪問到表屮

15、其他所有的結(jié)點，而線性單鏈表做不到這一點；二是由于在 循環(huán)鏈表小設(shè)置了一個表頭結(jié)點，在任何情況下，循環(huán)鏈表屮至少有一個結(jié)點存在，從而使 空表與非空表的運算統(tǒng)一。*:循環(huán)鏈表是在單鏈表的基礎(chǔ)上增加了一個表頭結(jié)點，其插入和刪除運算與單鏈表相同。 但它對以從任一結(jié)點出發(fā)來訪問表中其他所有結(jié)點，并實現(xiàn)空表與非空表的運算的統(tǒng)一。1.61.6樹與二叉樹1、樹的基本概念圖是一種簡單的非線性結(jié)構(gòu)。在樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，所有數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系具有明顯的 層次特性。在樹結(jié)構(gòu)小，每一個結(jié)點只有一個前件，稱為醫(yī)起。沒有前件的結(jié)點只有一個，稱為樹 的顧窣，簡稱樹的根。每一個結(jié)點可以有多個后件，稱為該結(jié)點的7蘊司。沒有后件

16、的 結(jié)點稱為阡孚蘊司。在樹結(jié)構(gòu)中，一個結(jié)點所擁有的后件的個數(shù)稱為該|結(jié)點的度所冇結(jié)點中最大的度稱為 亟園。樹的最大層次稱為樹的深度2、二叉樹及其基本性質(zhì)（1）什么是二叉樹三麗是一種很有用的非線性結(jié)構(gòu),它具有以下兩個特點：1）非空二叉樹只有一個根結(jié)點;2）每一個結(jié)點最多有兩棵子樹，且分別稱為該結(jié)點的左子樹與右子樹。*：根據(jù)二叉樹的概念可知，二叉樹的度可以為0（葉結(jié)點）、1（只有一棵子樹）或2（有2棵子樹）。（2）二叉樹的基本性質(zhì)性質(zhì)1在二叉樹的笫k層上，最多有2k-k結(jié)點。例：一棵二叉樹第六層（根結(jié)點為第一層）的結(jié)點數(shù)最多為_ 個。性質(zhì)2深度為m的二叉樹最多有2 -1個結(jié)點。例：深度為5的二叉樹

17、至多有 _個結(jié)點。性質(zhì)3在任意一棵二叉樹中，度數(shù)為0的結(jié)點（即葉子結(jié)點）總比度為2的結(jié)點多一個。 例：某二叉樹中度數(shù)為2的結(jié)點有18個，則該二叉樹中有 _個葉子結(jié)點。性質(zhì)4具有n個結(jié)點的二叉樹，其深度至少為og2 + l ,其中l(wèi)og2n表示取10g2n的整數(shù)部分。例：具有88個結(jié)點的二叉樹，其深度至少為 _o3、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)點都有兩個子結(jié)點。例：在深度為7的滿二叉樹中，葉子結(jié)點的個數(shù)為 _個。完全二叉樹：除最后一層外，每一層上的結(jié)點數(shù)均達到最大值；在最后一層上只缺少右邊的 若干結(jié)點。*：根據(jù)完全二叉樹的定義可得出：度為1的結(jié)點的個數(shù)為0或1。下

18、圖a表示的是滿二叉樹，下圖b表示的是完全二叉樹：（b）完全二叉樹完全二叉樹還具有如下兩個特性：性質(zhì)5具有n個結(jié)點的完全二叉樹深度為log2閔+1 1。例：具有90個結(jié)點的完全二叉樹的深度為 _o性質(zhì)6設(shè)完全二叉樹共有n個結(jié)點，如果從根結(jié)點開始，按層序（每一層從左到右）用自 然數(shù)1, 2,，n給結(jié)點進行編號，則對于編號為k （k=l, 2,，n）的結(jié)點有以下結(jié)論:若k二1,則該結(jié)點為根結(jié)點，它沒有父結(jié)點；若kl,則該結(jié)點的父結(jié)點的編號為int（k/2）。9? 10 ill) il2 h3 (142k；否則該結(jié)點無左子結(jié)點若2kwn,則編號為k的左子結(jié)點編號為（顯然也沒有右子結(jié) 點） 。jv. /

19、j jj jj jj j”（a）滿二叉樹若2k+lwn,則編號為k的右子結(jié)點編號為2k+l；否則該結(jié)點無右子結(jié)點。例：設(shè)一棵n個結(jié)點的完全二叉樹從根結(jié)點這一層開始，每一層上的結(jié)點按從左到右的順序 存儲在數(shù)組a中，設(shè)某個結(jié)點在數(shù)組屮的位置為i,則其父結(jié)點的位置是_ 。4、二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)在計算機屮，二叉樹通常采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)。與線性鏈表類似，用于存儲二叉樹中各元素的存儲結(jié)點也由兩部分組成：數(shù)據(jù)域和指針域。 但在二叉樹中，由于每一個元素可以有兩個后件（即兩個子結(jié)點），因此，用于存儲二叉樹 的存儲結(jié)點的指針域有兩個：一個用于指向該結(jié)點的左子結(jié)點的存儲地址，稱為左指針域; 另一個用于指向該結(jié)點的右子結(jié)

20、點的存儲地址，稱為右指針域。*： 一般二叉樹通常采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)，對于滿二叉樹與完全二叉樹來說，可以按層序進行 順序存儲。5、二叉樹的遍歷二叉樹的遍歷是指不重復(fù)地訪問二叉樹中的所有結(jié)點。二叉樹的遍歷可以分為以下三種：（1）前序遍歷（dlr）:若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先訪問根結(jié)點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左右子樹時，仍然先訪問根結(jié)點，然后遍歷左子樹， 最后遍歷右子樹。（2）中序遍歷（ldr）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先遍歷左子樹， 然后訪問根 結(jié)點，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左、右子樹時，仍然先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點, 最后遍歷右子樹。（3）后序遍歷

21、（lrd）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則： 首先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點，并且，在遍歷左、右子樹時，仍然先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹, 最后訪問根結(jié)點。1.71.7查找技術(shù)查找：根據(jù)給定的某個值，在查找表中確定一個其關(guān)鍵字等于給定值的數(shù)據(jù)元素。查找結(jié)果：（查找成功：找到；查找不成功：沒找到。）平均查找長度：查找過程小關(guān)鍵字和給定值比較的平均次數(shù)。1、順序查找基本思想：從表中的第一個元素開始，將給定的值與表中逐個元素的關(guān)鍵字進行比較，直到 兩者相符，查到所要找的元素為止。否則就是表屮沒有要找的元素，查找不成功。在平均情況下，利用順序查找法在線性表中查找一個元素，大約要與線性表

22、屮一半的元素進 行比較，取壞情況下需要比較1次。順序查找一個具有n個元素的線性表，其平均復(fù)雜度為0 （n） o下列兩種情況下只能采用順序查找：1）如果線性表是無序表（即表中的元素是無序的），則不管是順序存儲結(jié)構(gòu)還是鏈式存儲 結(jié)構(gòu)，都只能用順序查找。2）即使是有序線性表，如果采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)，也只能用順序查找。2、二分法查找思想：先確定待查找記錄所在的范圍，然后逐步縮小范圍，直到找到或確認找不到該記錄為 止。前提：必須在具有順序存儲結(jié)構(gòu)的有序表中進行。查找過程：1）若中間項的值等于x,則說明已查到；2）若x小于中間項的值，則在線性表的前半部分查找；3）若x大于屮間項的值，則在線性表的后半部分查找

23、。特點：比順序查找方法效率高。最壞的情況下，需要比較og2n次。*：二分法查找只適用于順序存儲的線性表,且表中元素必須按關(guān)鍵字有序（升序，但允許 相鄰元素值相等）排列。對于無序線性表和線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)只能用順序查找。在氏度 為n的有序線性表中進行二分法查找，其吋間復(fù)雜度為0 （log2n）o1.8排序技術(shù)排序是指將一個無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列，即是將無序的記錄序列調(diào) 整為有序記錄序列的一種操作。1、交換類排序法（方法：冒泡排序，快速排序）。2、插入類排序法（方法：簡單插入排序，希爾排序）。3、選擇類排序法（方法：簡單選擇排序，堆排序）?？偨Y(jié)：各種排序法比較：排序方法交換類

24、冒泡排序快速排序簡單插入排序插入類希爾排序簡單選擇排序選擇類堆排序基本思想相鄰元素比較，不滿足條件時交換選擇基準元素,通過交換，劃分成兩個子序列特排序的兀素看成為一個有序表和一個無序表將無序表中元素插入到有序表中分割成若干個子序列分別進行直接插入排序掃描整個線性表，從中選出最小的元素，將它交 換到表的杲前面選建堆，然后將堆頂元素與堆中杲后一個元素交換，再調(diào)整為堆時間復(fù)雜度n(n-l)/2o(nlogn)如)qo(n1j)如)/2ofrdogsn)本章應(yīng)考點撥：本章內(nèi)容在筆試中會出現(xiàn)5-6個題日，是公共基礎(chǔ)知識部分出題量比較多的 一章，所占分值也比較大，約10分。第二章程序設(shè)計基礎(chǔ)2.12.1程

25、序設(shè)計風格程序設(shè)計的風格主要強調(diào)：“清晰笫一，效率第二”。主要應(yīng)注重和考慮下述一些因素：（1）源程序文檔化。1）符號名的命名。符號名能反映它所代表的實際東西，應(yīng)有一定的實際含義。2）程序的注釋。分為序言性注釋和功能性注釋。序言性注釋：位于程序開頭部分，包括程序標題、程序功能說明、主要算法、接口說明、程 序位置、開發(fā)簡歷、程序設(shè)計者、復(fù)審者、復(fù)審日期及修改日期等。功能性注釋：嵌在源程序體之中，用于描述其后的語句或程序的主要功能。3）視覺組織。利用空格、空行、縮進等技巧使程序?qū)哟吻逦?。?）數(shù)據(jù)說明。1）數(shù)據(jù)說明的次序規(guī)范化；2）說明語句中變量安排有序化；3）使用注釋 來說明復(fù)雜數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。（3）

26、語句的結(jié)構(gòu)。1）在一行內(nèi)只寫一條語句；2）程序編寫應(yīng)優(yōu)先考慮清晰性；3）程序編 寫要做到清晰第一，效率第二；4）在保證程序正確的基礎(chǔ)上再要求提高效率；5）避免使用 臨時變量而使程序的可讀性下降；6）避免不必要的轉(zhuǎn)移；7）盡量使用庫函數(shù)；8）避免采 用復(fù)雜的條件語句；9）盡量減少使用“否定”條件語句；10）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有利于程序的簡 化；11）要模塊化，使模塊功能盡可能單一化；12）利用信息隱蔽，確保每一個模塊的獨立 性；13）從數(shù)據(jù)出發(fā)去構(gòu)造程序；14）不要修補不好的程序，要重新編寫。（4）輸入和輸出。1）對輸入數(shù)據(jù)檢驗數(shù)據(jù)的合法性；2）檢查輸入項的各種重要組合的合 法性；3）輸入格式要簡單，使

27、得輸入的步驟和操作盡可能簡單；4）輸入數(shù)據(jù)時，應(yīng)允許使 用自由格式；5）應(yīng)允許缺省值；6）輸入一批數(shù)據(jù)時，最好使用輸入結(jié)束標志；7）在以交 互式輸入/輸出方式進行輸入時，要在屏幕上使用提示符明確提示輸入的請求，同時在數(shù)據(jù) 輸入過稈屮和輸入結(jié)束時，應(yīng)在屏幕上給出狀態(tài)信息；8）當程序設(shè)計語言對輸入格式有嚴 格要求時，應(yīng)保持輸入格式與輸入語句的一致性；給所有的輸出加注釋，并設(shè)計輸出報表格 式。2.22.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計（面向過程的程序設(shè)計方法）1、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的主要原則可以概括為：自頂向下,逐步求精,模塊化,限制使用goto語句。（1）自頂向下。程序設(shè)計時，應(yīng)先考慮總體，后考慮細節(jié)；先考慮全局

28、目標，后考慮局部目標。不要一開始就過多追求眾多的細節(jié)，先從最上層總目標開始設(shè)計，逐步使問題具體化。（2）逐步求精。對復(fù)雜問題，應(yīng)設(shè)計一些子目標作過渡，逐步細化。（3）模塊化。一個復(fù)雜問題，肯定是由若干稍簡單的問題構(gòu)成。模塊化是把程序要解決的總目標分解為分目標，再進一步分解為具體的小目標，把每個小目標稱為一個模塊。（4）限制使用goto語句。2、結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu),重復(fù)結(jié)構(gòu)。1）順序結(jié)構(gòu)。一種簡單的程序設(shè)計，即按照程序語句行的自然順序，一條語句一條語句地 執(zhí)行程序，它是最基本、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

29、哪一條分支來執(zhí)行相應(yīng)的語句序列。3）重復(fù)結(jié)構(gòu)。又稱循環(huán)結(jié)構(gòu),可根據(jù)給定的條件，判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同的或類 似的程序段。僅僅使用順序、選擇和循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)就足以表達各種其他形式結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)任何 單入口 /單出口的程序。2.32.3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計客觀i比界中任何一個事物都可以被看成是一個對象，血向?qū)ο蠓椒ǖ谋举|(zhì)就是主張從客觀世界固有的事物岀發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，提倡人們在現(xiàn)實?；钪谐Ｓ玫乃季S來認識、理解和描述客觀 事物,強調(diào)最終建立的系統(tǒng)能夠映射問題域。也就是說，系統(tǒng)中的對象及對象之間的關(guān)系能夠如實地反映問題域屮固有的事物及其關(guān)系。面向?qū)﹀璺椒ǖ闹饕獌?yōu)點：(1)與人類習慣的思維方法一致

30、;(2)穩(wěn)左性好;(3)可重用性 好；(4)易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品;(5)可維護性好。*：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計主要考慮的是提高軟件的可重用性。回是面向?qū)﹀璺椒ㄖ凶罨镜母拍?，可以用來表示客觀世界中的任何實體，對彖是實體 的抽象。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法屮的對象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實體，是構(gòu)成系統(tǒng)的一個基本單位，由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。*：對象是屬性和方法的封裝體。匾固即対象所包含的信息，它在設(shè)計対象時確定，一般只能通過執(zhí)行對象的操作來改變。 畫描述了對象執(zhí)行的功能，操作也稱為方迭或服務(wù)。*：操作是對象的動態(tài)屬性。*： 一個對彖由對象名、屬性和操作三部分組成。對彖

31、的基本特點：標識惟一性,分類性,多態(tài)性,封裝性,模塊獨立性好。(1)標識惟一性。指對象是可區(qū)分的，并且由對象的內(nèi)在本質(zhì)來區(qū)分， 而不是通過描述來 區(qū)分。(2)分類性。指可以將具有相同屬性的操作的對象抽象成類。(3)多態(tài)性。指同一個操作可以是不同對象的行為。(4)封裝性。從外血看只能看到對象的外部特性，即只需知道數(shù)據(jù)的取值范圍和可以對該數(shù)據(jù)施加的操作，根本無盂知道數(shù)據(jù)的具體結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)操作的算法。對象的內(nèi)部，即處理能力的實行和內(nèi)部狀態(tài)，對外是不可見的。從外面不能直接使用對象的處理能力，也不能直接修改其內(nèi)部狀態(tài)，對象的內(nèi)部狀態(tài)只能由其自身改變。*：信息隱蔽是通過對象的封裝性來實現(xiàn)的。(5)模塊獨立

32、性好。對象是面向?qū)ο蟮能浖幕灸K，它是由數(shù)據(jù)及可以對這些數(shù)據(jù)施加的操作所組成的統(tǒng)一體，而且對象是以數(shù)據(jù)為中心的，操作圍繞對其數(shù)據(jù)所需做的處理來設(shè)置，沒有無關(guān)的操作。從模塊的獨立性考慮，對象內(nèi)部各種元素彼此結(jié)合得很緊密，內(nèi)聚 性強。囲是指具有共同屬性、共同方法的對彖的集合。所以類是對象的抽象，對象是對應(yīng)類的一 個實例。愼囿是一個實例與另一個實例之間傳遞的信息。消息的組成包括：(1)接收消息的對象的 名稱；(2)消息標識符，也稱消息名；(3)零個或多個參數(shù)。*：在而向?qū)ο蠓椒ㄖ?，一個對象請求另一個對象為其服務(wù)的方式是通過發(fā)送消息。fg是指能夠直接獲得c有的性質(zhì)和特征，而不必重復(fù)左義他們。繼承分

33、單繼承和多重繼 承。單繼承指一個類只允許有一個父類，多重繼承指一個類允許有多個父類。*：類的繼承性是類之i可共享屬性和操作的機制，它提高了軟件的可重用性。多態(tài)性|是指同樣的消息被不同的對象接受時可導(dǎo)致完全不同的行動的現(xiàn)象。本章應(yīng)考點撥：木章在考試屮會出現(xiàn)約1個題目，所占分值大約占2分，是出題暈較小的一 章。本章內(nèi)容比較少，也很簡單，學(xué)握住基本的概念就可以輕松應(yīng)對考試了，所以在這部分丟分，比較可借。第三章軟件工程基礎(chǔ)3.1軟件工程基本概念1、軟件的相關(guān)概念計算機軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。軟件的特點包括：1）軟件是一種邏輯實體,而不是物理實體，具有抽象性；2）軟件的生產(chǎn) 與硬件不同

34、，它沒有明顯的制作過程；3）軟件在運行、使用期間不存在磨損、老化問題；4）軟件的開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)具有依賴性，受計算機系統(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；6）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。2、軟件危機與軟件工程軟件工程概念的出現(xiàn)源自軟性危機。所謂軟件危機是泛指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程屮 所遇到的一系列嚴重問題。具體的說，在軟件開發(fā)和維護過程屮，軟件危機主要表現(xiàn)在：1）軟件需求的增長得不到滿足。用戶對系統(tǒng)不滿意的情況經(jīng)常發(fā)生。2）軟件開發(fā)成本和進度無法控制。開發(fā)成本超出預(yù)算，開發(fā)周期大大超過規(guī)定日期的情況 經(jīng)常發(fā)生。3）軟件質(zhì)量難以保證。4）軟件不可維護或維護

35、程度非常低。5）軟件的成本不斷提高。6）軟件開發(fā)牛產(chǎn)率的提高跟不上硬件的發(fā)展和應(yīng)用需求的增長?？傊梢詫④浖C可以歸結(jié)為成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。軟件工程|是應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標準 和工序。軟件工程的目的就是要建造一個優(yōu)良的軟件系統(tǒng),它所包含的內(nèi)容概括為以下兩點:1）軟件開發(fā)技術(shù),主要有軟件開發(fā)方法學(xué)、軟件工具、軟件工程環(huán)境。2）軟件工程管理,主要有軟件管理、軟件工程經(jīng)濟學(xué)。軟件工程的主要思想是將工g化原則運用到軟件開發(fā)過程，它包括3個要素：方迭、工具和 過程。歴是完成軟件工程項目的技術(shù)手段；叵是支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成； 亟支持軟件開發(fā)

36、的各個環(huán)節(jié)的控制、管理。軟件工程過程是把逾轉(zhuǎn)化為鈕的一組彼此相關(guān)的資源和活動。3、軟件生命周期軟件生命周期軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的過程。軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發(fā)及軟件運行維護三個階段:1）軟件定義階段：包括制定計劃和需求分析。制定計劃：確定總?cè)諛?；可行性研究；探討解決方案；制定開發(fā)計劃。需求分析：對待開發(fā)軟件提出的需求進行分析并給出詳細的定義。2）軟件開發(fā)階段：軟件設(shè)計：分為概要設(shè)計和詳細設(shè)計兩個部分。軟件實現(xiàn)：把軟件設(shè)計轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的程序代碼。軟件測試：在設(shè)計測試用例的基礎(chǔ)上檢驗軟件的各個組成部分。3）軟件運行維護階段：軟件投入運行，并在使用中不斷地維

37、護，進行必要的擴充和刪改。*：軟件生命周期中所花費最多的階段是軟件運行維護階段。4、軟件工程的目標與原則（1）軟件工程目標：在給定成本、進度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護性、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八需求的產(chǎn)品。（2）軟件工程需要達到的基本目標應(yīng)是：付出較低的開發(fā)成本；達到要求的軟件功能；取得較好的軟件性能；開發(fā)的軟件易于移植；需要較低的維護費用；能按時完成開發(fā)，及時交 付使用。（3）軟件工程原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。1）h：抽象是事物最基本的特性和行為，忽略非本質(zhì)細節(jié)，采用分層次抽象，自頂向

38、下, 逐層細化的辦法控制軟件開發(fā)過程的復(fù)雜性。2）|信息隱蔽|：采用封裝技術(shù)，將程序模塊的實現(xiàn)細節(jié)隱蔽起來，使模塊接口盡量簡單。3）壓固：模塊是程序中相對獨立的成分，一個獨立的編程單位，應(yīng)有良好的接口定義。 模塊的大小要適中，模塊過大會使模塊內(nèi)部的復(fù)雜性增加，不利于模塊的理解和修改，也不 利于模塊的調(diào)試和重用；模塊太小會導(dǎo)致整個系統(tǒng)表示過于復(fù)雜，不利于控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。保證模塊間具有松散的耦合關(guān)系，模塊內(nèi)部有較強的內(nèi)聚性。 軟件開發(fā)過程中所4)局部化：5)確定性有概念的表達應(yīng)是確定、無歧義且規(guī)范的。6)一致性程序內(nèi)外部接口應(yīng)保持一致，系統(tǒng)規(guī)格說明與系統(tǒng)行為應(yīng)保持一致。 軟件系統(tǒng)不 7)完備性丟

39、失任何重耍成分，完全實現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能。:應(yīng)遵循容易檢查、測評、評審的原則，以確保系統(tǒng)的止確性。8)可驗證性5、軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境（1）軟件開發(fā)工具軟件開發(fā)工具的完善和發(fā)展將促使軟件開發(fā)方法的進步和完善，促進軟件開發(fā)的高速度和高 質(zhì)量。軟件開發(fā)工具的發(fā)展是從單項工具的開發(fā)逐步向集成工具發(fā)展的，軟件開發(fā)工具為軟 件工程方法提供了自動的或半自動的軟件支掠環(huán)境。同時，軟件開發(fā)方法的有效應(yīng)用也必須 得到相應(yīng)工具的支持，否則方法將難以有效的實施。（2）軟件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境（或稱軟件工程環(huán)境）是全面支持軟件開發(fā)全過程的軟件工具集合。計算機輔助軟件工程（case, computer aided

40、software engineering）將各種軟件工具、 開發(fā)機器和一個存放開發(fā)過程信息的屮心數(shù)據(jù)庫組合起來，形成軟件工程環(huán)境。它將極大降 低軟件開發(fā)的技術(shù)難度并保證軟件開發(fā)的質(zhì)量。3.2結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的核心和基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計理論。1、需求分析需求分析方法有：1）結(jié)構(gòu)化需求分析方法；2）面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?： |需求分析|的任務(wù)就是導(dǎo)出目標系統(tǒng)的邏輯模型,解決“做什么”的問題。* *:需求分析一般分為需求獲取、需求分析、編寫需求規(guī)格說明書和需求評審四個步驟進行。2、結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計理論在軟件需求分析階段的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)化分析方法的實質(zhì)：著眼于數(shù)據(jù)流，自

41、頂向下,逐層分解,建立系統(tǒng)的處理流稈,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（dfd）； 2）數(shù)據(jù)字典（dd）； 3）判定樹;4）判定表。數(shù)據(jù)流圖|以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和處理的過程,它反映了系統(tǒng)必須完成的邏 輯功能，是結(jié)構(gòu)化分析方法中用于表示系統(tǒng)邏輯模型的一種工具。下圖是數(shù)據(jù)流圖的基本圖形元素：加工數(shù)據(jù)流存儲文件源、潭加工i（轉(zhuǎn)換）:輸入數(shù)據(jù)經(jīng)加工變換產(chǎn)生輸出。數(shù)據(jù)涮：沿箭頭方向傳送數(shù)據(jù)的通道,一般在旁邊標注數(shù)據(jù)流名。 存儲e件i（數(shù)據(jù)源）：表示處理過程中存放各種數(shù)據(jù)的文件。源，潭表示系統(tǒng)和環(huán)境的接口，屬系統(tǒng)之外的實體。畫數(shù)據(jù)流圖的基

42、本步驟：自外向內(nèi)，自頂向下，逐層細化，完善求精。 下圖是一個數(shù)據(jù)流圖的示例：帳卡以及精確的、 嚴格的定義, 使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間計算結(jié)果有共同的理解。 化 數(shù)據(jù)字典的作用是對數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的被命名的圖形元素的確切解釋?；瘮?shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心。3、軟件需求規(guī)格說明書（srs）軟件需求規(guī)格說麗是需求分析階段的最后成果,通過建立完整的信息描述、詳細的功能 和行為描述、性能需求和設(shè)計約束的說明、合適的驗收標準，給出對目標軟件的各種筒求。 軟件需求規(guī)格說明書應(yīng)具有以下特點：1） 5）一致性； 正確性；2）無歧義性；3）完整性；4）可驗證性;6）可理解性；7）可修改

43、性；8）可追蹤性，其屮最重要的特點是無歧義性。3.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法1、軟件設(shè)計的基礎(chǔ)*:需求分析主要解決“做什么”的問題，從 而軟件設(shè)計主要解決“怎么做”的問題。技術(shù)觀點來看， 軟件設(shè)計包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計、過程設(shè)計。 :定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計 :將分析時創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。數(shù)據(jù)設(shè)計:描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)z間以及軟件與人z間如何通信。接口設(shè)計:把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程性描述。過程設(shè)計從工程角度來看，軟件設(shè)計分兩步完成，即概要設(shè)訃和詳細設(shè)訃。 概要設(shè)計又稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，將軟件需求轉(zhuǎn)化為軟件體系結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)級接口、全局數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫模

44、式。詳細設(shè)計|:確定每個模塊的實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用適當方法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 細節(jié)。軟件設(shè)計的基本原理包括：迪象、模塊化、信息隱蔽和模塊獨立性。1）抽象。抽象是一種思維工具，就是把事物本質(zhì)的共同特性提取出來而不考慮其他細節(jié)。2）模塊化。解決一個復(fù)雜問題時自頂向下逐步把軟件系統(tǒng)劃分成一個個較小的、相對獨立 但又不相互關(guān)聯(lián)的模塊的過程。3）信息隱蔽。每個模塊的實施細節(jié)對于其他模塊來說是隱蔽的。4）模塊獨立性。軟件系統(tǒng)中每個模塊只涉及軟件要求的具體的子功能，而和軟件系統(tǒng)屮其 他的模塊的接口是簡單的。*：模塊分解的主要指導(dǎo)思想是信息隱蔽和模塊獨立性。模塊的耦合性和內(nèi)聚性是衡量軟件的模塊獨立性的

45、兩個定性指標。在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中，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。內(nèi)聚|性:是一個模塊內(nèi)部各個元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。*:按內(nèi)聚性由弱到強排列，內(nèi)聚可以分為以下兒種：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時間內(nèi)聚、過 程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚及功能內(nèi)聚。穩(wěn)囹性：是模塊間互相連接的緊密程度的度量。*：按耦合性由高到低排列，耦合可以分為以下兒種：內(nèi)容耦合、公共耦合、外部耦合、控 制耦合、標記耦合、數(shù)據(jù)耦合以及非直接耦合。一個設(shè)計良好的軟件系統(tǒng)應(yīng)具有高內(nèi)聚、低耦合的特征。2、總體設(shè)計（概要設(shè)計）和詳細設(shè)計（1）總體設(shè)計（概要設(shè)計）軟件概要設(shè)計的基本任務(wù)是：1）設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；2

46、）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計；3）編寫 概要設(shè)計文檔；4）概要設(shè)計文檔評審。常用的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計工具是結(jié)構(gòu)圖，也稱程序結(jié)構(gòu)圖。程序結(jié)構(gòu)圖的基本圖符：模塊用一個矩形表示，箭頭表示模塊問的調(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)用過程中來冋傳遞的信息。還可用帶實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)信息。一般模塊數(shù)據(jù)信息控制信息經(jīng)常使用的結(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。其表示形 式傳入模塊/ / a/ / a(a)(a)它們的含義分別是：傳入模塊 :從下屬模塊取得數(shù)據(jù)，經(jīng)處理再將其傳送給上級模塊。傳出模塊 :從上級模塊取得數(shù)據(jù)，經(jīng)處理再將其傳

47、送給下屬模塊。變換模塊:從上級模塊取得數(shù)據(jù)，進行特定的處理，轉(zhuǎn)換成其他形式，再傳送給上級模塊。協(xié)調(diào)模塊:對所有下屬模塊進行協(xié)調(diào)和管理的模塊。程序結(jié)構(gòu)圖的有關(guān)術(shù)語列舉如下：亟：表示控制的層數(shù)。上級模塊、從屬模塊：上、下兩層模塊a和b,且有a調(diào)用b,則a是上級模塊，b是從屬 模塊。:整體控制跨度（最大模塊數(shù)的層）的表示。寬度:調(diào)用一個給定模塊的模塊個數(shù)。扇入:一個模塊直接調(diào)用的其他模塊數(shù)。扇出如下圖：原子模塊：樹屮位于葉子結(jié)點的模塊。協(xié)調(diào)模塊下圖是一個程序結(jié)構(gòu)圖的示例：d dv v(b)(b).yx(d)(d)用岀宰甘vi從用入面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法定義了一些不同的映射方法，利用這些方法可以把數(shù)據(jù)遞

48、圖變換成結(jié) 構(gòu)圖表示軟件的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)流的類型：大體可以分為兩種類型，變換型和事務(wù)型。a、變換型：變換型數(shù)據(jù)處理問題的工作過程大致分為三步，即取得數(shù)據(jù)、變換數(shù)據(jù)和輸出 數(shù)據(jù)。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。b、事務(wù)型： 事務(wù)型數(shù)據(jù)處理問題的工作機理是接受一項事務(wù)， 根據(jù)事務(wù)處理的特點和性質(zhì)，選擇分派一個適當?shù)奶幚韱卧缓蠼o出結(jié)果。（2）詳細設(shè)計詳細設(shè)計是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊確定實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達 工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細節(jié)。*:詳細設(shè)計的任務(wù)是確定實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不同于編碼或編程。常用的過程設(shè)計（即詳細設(shè)計）工具有以下兒種：圖形工具：程序

49、流程圖、n-s（方盒圖）、pad（問題分析圖）和hipo（層次圖+輸入/處理/ 輸出圖）。表格工具：判定表。語言工具：pdl（偽碼）3.4軟件測試1、軟件測試定義：使用人工或自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它 是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。*：軟件測試的fi的：盡對能地多發(fā)現(xiàn)程序中的輕，不能也不可能證明程序沒有錯誤。軟件測試的關(guān)鍵是設(shè)計測試用例,一個好的測試用例能找到迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤。2、軟件測試方法：靜態(tài)測試和動態(tài)測試。靜態(tài)測試|：包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實際運行軟件，主要通過人 工進行。動態(tài)測試|：是基于計算機的測試，主

50、要包括白盒測試方法和黑盒測試方法（1）白盒測試白盒測試方法也稱為結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試。它是根據(jù)軟件產(chǎn)品的內(nèi)部工作過程，檢查內(nèi) 部成分，以確認每種內(nèi)部操作符合設(shè)計規(guī)格要求。片盒測試的基本原則：保證所測模塊中每一獨立路徑至少執(zhí)行一次；保證所測模塊所有判斷 的每一分支至少執(zhí)行一次；保證所測模塊每一循環(huán)都在邊界條件和一般條件下至少各執(zhí)行一 次；驗證所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。*：白盒測試法的測試用例是根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯來設(shè)計的,主要用軟件的單元測試,主要 方法有邏輯覆蓋、基本路徑測試等。a、邏輯覆蓋。邏輯覆蓋泛指一系列以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的測試用例設(shè)計技術(shù)。通 常程序中的邏輯表示有判斷、分支、條

51、件等幾種表示方法。語句覆蓋：選擇足夠的測試用例，使得程序屮每一個語句至少都能被執(zhí)行一次。路徑覆蓋：執(zhí)行足夠的測試用例，使程序小所有的可能的路徑都至少經(jīng)歷一次。判定覆蓋：使設(shè)計的測試用例保證程序中每個判斷的每個取值分支（t或f）至少經(jīng)歷一次。 條件覆蓋：設(shè)計的測試用例保證稈序屮每個判斷的每個條件的可能収值至少執(zhí)行一次。 判斷-條件覆蓋：設(shè)計足夠的測試用例，使判斷中每個條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次， 同時每個判斷的所有可能取值分支至少執(zhí)行一次。*：邏輯覆蓋的強度依次是：語句覆蓋路徑覆蓋判定覆蓋條件覆蓋判斷-條件覆蓋。b、基本路徑測試。其思想和步驟是，根據(jù)軟件過程性描述中的控制流程確定程序的環(huán)路復(fù)

52、 雜性度量，用此度量定義基本路徑集合，并由此導(dǎo)出一組測試用例，對每一條獨立執(zhí)行路徑 進行測試。(2)黑盒測試黑盒測試方法也稱為功能測試或數(shù)據(jù)驅(qū)動測試。黑盒測試是對軟件已經(jīng)實現(xiàn)的功能是査灑足 需求進行測試和驗證。黑盒測試主要診斷功能不對或遺漏、接口錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤、初始化和終止條件錯誤。黑盒測試不關(guān)心程序內(nèi)部的邏輯，只是根據(jù)程序的功能說明來設(shè)計測試用例,主要方法有笠 價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法等,主要用軟件的確認測試。a、|等價類劃分法|。 這是一種典型的黑盒測試方法， 它是將程序的所有可能的輸入數(shù)據(jù)劃分 成若干部分(及若干等價類)，然后從每個等價類中選取數(shù)

53、據(jù)作為測試用例。b、|邊界值分*g法|。它是對各種輸入、輸出范圍的邊界情況設(shè)計測試用例的方法。c、|錯誤推測法|。 人們可以靠經(jīng)驗和直覺推測程序屮可能存在的各種錯誤， 從而有針對性地 編寫檢查這些錯誤的用例。3、軟件測試過程一般按4個步驟進行：單元測試、集成測試、確認測試和系統(tǒng)測試(1)單元測試單元測試|是對軟件設(shè)計的最小單位模塊(程序單元)進行正確性檢測的測試，目的是 發(fā)現(xiàn)各模塊內(nèi)部可能存在的各種錯誤。單元測試根據(jù)稈序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來設(shè)計測試用例,其依據(jù)是詳細設(shè)訃說明書和源程序。單元測 試的技術(shù)可以釆用靜態(tài)分析和動態(tài)測試。對動態(tài)測試通常以自盒測迖為主，輔之以黑盒測試。單元測試的內(nèi)容包括：模塊接口

54、測試、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試、錯誤處理測試和邊界測試。*：在進行單元測試時，要用一些輔助模塊去模擬與被測模塊相聯(lián)系的其他模塊 ,即為被測 模塊設(shè)計和搭建驅(qū)動模塊和樁模塊。其中，|驅(qū)動模塊廂當于被測模塊的主程序,它接收測 試數(shù)據(jù)，并傳給被測模塊，輸出實際測試結(jié)果；而|樁模塊|是模擬其他被調(diào)用模塊,不必將 子模塊的所有功能帶入。(2)集成測試集成測試|是測試和組裝軟件的過程,它是把模塊在按照設(shè)計要求組裝起來的同時進行測試, 主要目的是發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的錯誤。集成測試的依據(jù)是概要設(shè)計說明書。集成測試所涉及的內(nèi)容包括：軟件單元的接口測試、全局數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試、邊界條件和非法輸 入的測試等。集成測試通常采用兩種方式

55、：非增暈方式組裝與增暈方式組裝。非增量方式組裝|：也稱為一次性組裝方式。首先對每個模塊分別進行模塊測試，然后再把 所有模塊組裝在一起進行測試，最終得到要求的軟件系統(tǒng)。增量方式組裝|：又稱漸增式集成方式。首先對一個個模塊進行模塊測試，然后將這些模塊 逐步組裝成較大的系統(tǒng)，在組裝的過程中邊連接邊測試，以發(fā)現(xiàn)連接過程中產(chǎn)生的問題。最 后通過增殖逐步組裝成要求的軟件系統(tǒng)。增量方式組裝又包括自頂向下、自底向上、自頂向 下與自底向上相結(jié)合等三種方式。(3)確認測試塑型詞的任務(wù)是驗證軟件的有效性,即驗證軟件的功能和性能及其他特性是否與用戶的 要求一致。確認測試的主要依據(jù)是軟件需求規(guī)格說明書確認測試主要運用黑

56、盒測試法。(4)系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試i的目的在于通過與系統(tǒng)的盅求定義進行比較，發(fā)現(xiàn)軟件與系統(tǒng)定義不符合或與之矛盾的地方。系統(tǒng)測試的測試用例應(yīng)根據(jù)需求分析規(guī)格說明來設(shè)計,并任實際使用環(huán)境下來運行。系統(tǒng)測試的具體實施一般包括：功能測試、性能測試、操作測試、配置測試、外部接口測試、安全性測試等。3.5程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改止程序屮的錯誤,主要在開發(fā)階段進行，調(diào)試程序應(yīng)該由編制源 程序的程序員來完成。程序調(diào)試的基本步驟：（1）錯誤定位;（2）糾正錯誤;（3）回歸測試。*：軟件的調(diào)試后要進行冋歸測試,防止引進新的錯誤。軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動態(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

57、和 排錯，是主要的調(diào)試手段，而動態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。對軟件主要的調(diào)試方法可以采用：（1）強行排錯法。 主要方法有： 通過內(nèi)存全部打印來排錯； 在程序特定部位設(shè)置打印語句; 自動調(diào)試工具。（2）回溯法。發(fā)現(xiàn)了錯誤，分析錯誤征兆，確定發(fā)現(xiàn)“癥狀”的位置。一般用于小程序。（3）原因排除法。是通過演繹、歸納和二分法來實現(xiàn)的。1）演繹法。根據(jù)已有的測試用例，設(shè)想及枚舉出所有可能出錯的原因作為假設(shè)；然后再用 原始測試數(shù)據(jù)或新的測試，從中逐個排除不可能正確的假設(shè)；最后，再用測試數(shù)據(jù)驗證余下 的假設(shè)確定出錯的原因。2）歸納法。從錯誤征兆著手，通過分析它們之間的關(guān)系來找岀錯誤。大致分四步：收集有 關(guān)的數(shù)據(jù)；組

58、織數(shù)據(jù)；提出假設(shè)；證明假設(shè)。3）二分法。在程序的關(guān)鍵點給變量賦正確值，然后運行程序并檢查程序的輸出。如果輸出 結(jié)果正確，則錯誤原因在程序的前半部分；反之，錯誤原因在程序的后半部分。本章應(yīng)考點撥：本章在筆試中一般占8分左右，約3道選擇題，1道填空題，是公共基礎(chǔ)部分比較重要的一章。從出題的深度來看，本章主要考察對基本概念的識記，有少量對基本原 理的理解，沒有實際運用，因此考生在復(fù)習本章時，重點應(yīng)放在基木概念的記憶和基木原理 的理解上。第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)：實際上就是描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)的特點：有一定的結(jié)構(gòu)，有型與值z分。數(shù)據(jù)的型

59、給出了數(shù)據(jù)表示的類型，如整型、實型、字符型等。而數(shù)據(jù)的值給出了符合給定型的值，如整型（1nt）值15。（2） |數(shù)據(jù)庫（dbr：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)一的存儲介質(zhì)內(nèi)，是 多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應(yīng)用程序所共享。數(shù)據(jù)庫存放數(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，亦即是數(shù)據(jù)庫集屮了各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)一的構(gòu)造和存儲，而使它們可被不同應(yīng)用程序所使用。（3） |數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（dbms） |：一種系統(tǒng)軟件，負責數(shù)據(jù)庫屮的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù) 據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能：1）數(shù)據(jù)模式定義。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負責為數(shù)

60、據(jù)庫構(gòu)建模式，也就是為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建其數(shù)據(jù)框 架。2）數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負責為數(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。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為用戶使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供方便，它一般提供如查詢、 插入、修改以及刪除數(shù)據(jù)的功能。此外，它自身還具有做簡單的算術(shù)運算及統(tǒng)計的能力，而且還可以與某些過程性語言結(jié)合，使其具有強大的過程性操作能力。4）數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有內(nèi)在語義上的關(guān)聯(lián)性與一致性, 它們構(gòu)成了數(shù)據(jù)的完整性， 數(shù)據(jù)的完整性是保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)正確的必要條件， 因此必須經(jīng) 常檢查以維護數(shù)據(jù)正確。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有共亨性，而數(shù)據(jù)共亨可能會引