公共基礎(chǔ)知識177717394

1、1.1 算法 算法：是解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。通俗地說，算法就是計算機(jī)解題的過程。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。 (1)確定性，算法中每一步驟都必須有明確定義，不允許有模棱兩可的解釋，不允許有多義性； (2)有窮性，算法必須能在有限的時間內(nèi)做完，即能在執(zhí)行有限個步驟后終止； (3)可行性，算法原則上能夠精確地執(zhí)行； (4)擁有足夠的情報。 算法效率的度量算法復(fù)雜度：算法時間復(fù)雜度和算法空間復(fù)雜度。 算法時間復(fù)雜度：指執(zhí)行算法所需要的計算工作量。即算法執(zhí)行過程中所需要的基本運算次數(shù)。 算法空間復(fù)雜度：指執(zhí)行這個算法所需要的內(nèi)存空間。 1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本

2、概念 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的三個方面： (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)； (2)在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，各數(shù)據(jù)元素在計算機(jī)中的存儲關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)； (3)對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的運算。 線性結(jié)構(gòu)的條件，(一個非空數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))： (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。 非線性結(jié)構(gòu)：不滿足線性結(jié)構(gòu)條件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 1.3 線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu) 線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)具有以下兩個基本特點： (1)線性表中所有元素所占的存儲空間是連續(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

3、。 順序表的運算：查找、插入、刪除。 1.4線性鏈表 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個結(jié)點對應(yīng)于一個存儲單元，這種存儲單元稱為存儲結(jié)點，簡稱結(jié)點。 結(jié)點由兩部分組成： (1) 用于存儲數(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，用于指向前一個或后一個結(jié)點。 在鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)中，存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲空間可以不連續(xù)，各數(shù)據(jù)結(jié)點的存儲順序與數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系可以不一致，而數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是由指針域來確定的。 鏈?zhǔn)酱鎯Ψ绞郊纯捎糜诒硎揪€性結(jié)構(gòu)，也可用于表示非線性結(jié)構(gòu)。 線性鏈表的基本運算：查找、插入、刪除。 1.5棧和隊列 棧：限定在一端進(jìn)行插入與刪除的線性表。 其允許插入與刪除的一端稱為棧頂

4、，用指針top表示棧頂位置。 不允許插入與刪除的另一端稱為棧底，用指針bottom表示棧底。 棧按照“先進(jìn)后出”(FILO)或“后進(jìn)先出”(LIFO)組織數(shù)據(jù)，棧具有記憶作用。 棧的存儲方式有順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯Α?棧的基本運算： (1) 入棧運算，在棧頂位置插入元素； (2) 退棧運算，刪除元素(取出棧頂元素并賦給一個指定的變量)； (3) 讀棧頂元素，將棧頂元素賦給一個指定的變量，此時指針無變化。 隊列：指允許在一端(隊尾)進(jìn)入插入，而在另一端(隊頭)進(jìn)行刪除的線性表。 用rear指針指向隊尾，用front指針指向隊頭元素的前一個位置。 隊列是“先進(jìn)先出”(FIFO)或“后進(jìn)后出”(LILO

5、)的線性表。 隊列運算： (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; 計算循環(huán)隊列的元素個數(shù)： “尾指針減頭指針”，若為負(fù)數(shù)，再加其容量即可。 即: 當(dāng) 尾指針-頭指針0 時,尾指針-頭指針 當(dāng) 尾指針-頭指針0 時,尾指針-頭指針+容量 計算棧的個數(shù): 棧底 棧頂 +12.1 程序設(shè)計設(shè)計方法和風(fēng)格 清晰第一、效率第二已成為當(dāng)今主導(dǎo)的程序設(shè)計風(fēng)格。 形成良好的程序設(shè)計風(fēng)格需注意： 1、源程序文檔化； 2、數(shù)據(jù)說明的方法； 3、語句的結(jié)構(gòu)； 4、輸入和輸出。注釋分序言性注釋和功能性注釋。 語句結(jié)構(gòu)清晰第一、效率第二。2.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法

6、的四條原則是： 1、自頂向下； 2、逐步求精； 3、模塊化； 4、限制使用goto語句。 結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)及特點： (1)順序結(jié)構(gòu)：一種簡單的程序設(shè)計，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)該選擇哪一條分支來執(zhí)行相應(yīng)的語句序列； (3)循環(huán)結(jié)構(gòu)：又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)給定條件，判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同或類似的程序段。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的特點：只有一個入口和出口 2.3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點： (1)與人類習(xí)慣的思維方法一致； (2)穩(wěn)定性好； (3)可重用性好； (4)易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品； (5)可維護(hù)性好

7、。 對象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?，可以用來表示客觀世界中的任何實體，對象是實體的抽象。 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法中，對象是由數(shù)據(jù)的容許的操作組成的封裝體，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。 操作描述了對象執(zhí)行的功能，是對象的動態(tài)屬性，操作也稱為方法或服務(wù)。 對象的基本特點： (1)標(biāo)識惟一性； (2)分類性； (3)多態(tài)性； (4)封裝性； (5)模塊獨立性好。 類是指具有共同屬性、共同方法的對象的集合。類是關(guān)于對象性質(zhì)的描述。類是對象的抽象，對象是其對應(yīng)類的一個實例。 消息是一個實例與另一個實例之間傳遞的信息。

8、對象間的通信靠消息傳遞。它請求對象執(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。 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，一個類實際上繼承了他上層的全部基類的特性。 繼承分單繼承和多重繼承。 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。3.1 軟件工程基本概念1、軟件的相關(guān)概念計算機(jī)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，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

9、問題；4)軟件的開發(fā)、運行對計算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性，受計算機(jī)系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；5)軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；6)軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。2、軟件危機(jī)與軟件工程軟件工程源自軟件危機(jī)。所謂軟件危機(jī)是泛指在計算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題。軟件工程的主要思想是將工程化原則運用到軟件開發(fā)過程，它包括3個要素：方法、工具和過程。方法是完成軟件工程項目的技術(shù)手段；工具是支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成；過程支持軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)的控制、管理。軟件工程過程是把輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(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(hù)到停止使用退役

10、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(hù)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：確定總目標(biāo)；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(jìn)行分析并給出詳細(xì)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(xì)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(jī)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(hù)階段：軟件投入運行，并在使用中不斷地維護(hù)，進(jìn)行必要的擴(kuò)充和刪改。4、軟件工程的目標(biāo)和與原則(1)軟件工程目標(biāo)：在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重

11、用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品。(2)軟件工程需要達(dá)到的基本目標(biāo)應(yīng)是：付出較低的開發(fā)成本；達(dá)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(hù)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)抽象：2)信息隱蔽：3)模塊化：4)局部化：5)確定性：6)一致性：7)完備性：8)可驗證性：3.2 結(jié)構(gòu)化分析方法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?、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)

12、化分析方法的實質(zhì)：著眼于數(shù)據(jù)流，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的處理流程，以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。 結(jié)構(gòu)化分析的常用工具：1)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)流圖的基本圖形元素：加工(轉(zhuǎn)換)：輸入數(shù)據(jù)經(jīng)加工變換產(chǎn)生輸出。數(shù)據(jù)流：沿箭頭方向傳送數(shù)據(jù)的通道，一般在旁邊標(biāo)注數(shù)據(jù)流名。存儲文件(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。 3.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法1、軟件設(shè)計的基礎(chǔ) 從技術(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。從工程角度來看，軟件設(shè)計分兩步完成，即概

13、要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計。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?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫模式。詳細(xì)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(dāng)方法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。軟件設(shè)計的基本原理包括：抽象、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(xì)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(xì)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)中其他的模塊的接口是

14、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兩個定性指標(biāo)。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(qiáng)排列，內(nèi)聚可以分為以下幾種：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。耦合性：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，耦合可以分為以下幾種：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。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。2、總體設(shè)計

15、(概要設(shè)計)和詳細(xì)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)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，箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實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。(2)詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)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(dá)工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。 常用的過程設(shè)計(即詳細(xì)設(shè)計)工具有以下幾種：圖形工具：

16、程序流程圖、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。軟件測試的目的：盡可能地多發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，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(jìn)行。動態(tài)測試：是基于計算機(jī)的測試，主要包括白

17、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(rèn)每種內(nèi)部操作符合設(shè)計規(guī)格要求。白盒測試的基本原則：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、條件等幾種表示方

18、法。語句覆蓋：選擇足夠的測試用例，使得程序中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，使程序中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)計的測試用例保證程序中每個判斷的每個條件的可能取值至少執(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(qiáng)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)雜性度量，用此度量定

19、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(jìn)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)的功能是否滿足需求進(jìn)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，主要方法有等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法等，主要用軟件的確認(rèn)測試。3、軟件測試過程一般按4個步驟進(jìn)行：單元測試、集成測試、確認(rèn)測試和系統(tǒng)測試。3.5 程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，主要在開發(fā)階段進(jìn)行，調(diào)試程序應(yīng)該由

20、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(jìn)行回歸測試，防止引進(jìn)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(qiáng)行排錯法。(2)回溯法。(3)原因排除法。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)(2)數(shù)據(jù)庫(DB)(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)：一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫的核心。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能：1)數(shù)據(jù)模

21、式定義2)數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建3)數(shù)據(jù)操縱4)數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查5)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)6)數(shù)據(jù)的服務(wù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的根本目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)的共享問題。2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫管理發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點(1)數(shù)據(jù)的高集成性。(2)數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性。(3)數(shù)據(jù)獨立性：數(shù)據(jù)獨立性一般分為物理獨立性與邏輯獨立性兩級。物理獨立性：物理獨立性即是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲結(jié)構(gòu)，存取方式等)的改變，如存儲設(shè)備的更換、物理存儲的更換、存取方式改變等都不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，從而不致引起應(yīng)用程序的變化。邏輯獨立性：數(shù)據(jù)庫總

22、體邏輯結(jié)構(gòu)的改變，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，不需要相應(yīng)修改應(yīng)用程序，這就是數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。(4)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：1)概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(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。2)外模式：也稱子模式或用戶模式，它是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式，它由概念模式推導(dǎo)而出。3)內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)與物理存取方法。內(nèi)模式的物理性主要體現(xiàn)在操作系統(tǒng)及文件級上，它還未深入到設(shè)備級上(如磁盤及磁盤操作)。內(nèi)模式對一般用戶是透明的，但它的設(shè)計直接影響數(shù)據(jù)庫的性能。(

23、2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：1)概念模式/內(nèi)模式的映射：實現(xiàn)了概念模式到內(nèi)模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，通過修改相應(yīng)的概念模式/內(nèi)模式的映射，使得數(shù)據(jù)庫的邏輯模式不變，其外模式不變，應(yīng)用程序不用修改，從而保證數(shù)據(jù)具有很高的物理獨立性。2)外模式/概念模式的映射：實現(xiàn)了外模式到概念模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)邏輯模式發(fā)生變化時，通過修改相應(yīng)的外模式/邏輯模式映射，使得用戶所使用的那部分外模式不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨立性。4.2 數(shù)據(jù)模型1、數(shù)據(jù)模型2、實體聯(lián)系模型及E-R圖E-R模型的圖示法：1)實體集：用矩形表示。2)屬性：用橢圓形表示。3)聯(lián)系：用菱形表示。4)實體集與屬性間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示。5)實體集與聯(lián)系間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示。3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種。4.3 關(guān)系代數(shù)1、關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系是由若干個不同的元組所組成，因此關(guān)系可視為元組的集合。n元關(guān)系是一個n元有序組的集合。關(guān)系模型的基本運算：1)插入；2)刪除；3)修改；4)查詢(包括投影、選擇、笛卡爾積運算)。2、關(guān)系操縱關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱即是建立在關(guān)系上的數(shù)據(jù)操縱，一般有查詢、增加、刪除和修改