2017計算機二級公共基礎知識完整

第一章數據構造與算法經過對局部考生的調查以及對近年真題的總結分析，筆試局部經?？疾斓氖撬惴◤碗s度、數據構造的概念、棧、二叉樹的遍歷、二分法查找，讀者應對此局部進展重點學習。詳細重點學習知識點：1．算法的概念、算法時間復雜度及空間復雜度的概念2．數據構造的定義、數據邏輯構造及物理構造的定義3．棧的定義及其運算、線性鏈表的存儲方式4．樹與二叉樹的概念、二叉樹的根本性質、完全二叉樹的概念、二叉樹的遍歷5．二分查找法6．冒泡排序法算法考點1算法的根本概念考試鏈接：考點1在筆試考試中考核的幾率為30%，主要是以填空題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應該了解算法中對數據的根本運算。計算機解題的過程實際上是在實施某種算法，這種算法稱為計算機算法。1．算法的根本特征：可行性、確定性、有窮性、擁有足夠的情報。2．算法的根本要素：〔1〕算法中對數據的運算和操作一個算法由兩種根本要素組成：一是對數據對象的運算和操作；二是算法的控制構造。在一般的計算機系統(tǒng)中，根本的運算和操作有以下4類：算術運算、邏輯運算、關系運算和數據傳輸?！?〕算法的控制構造：算法中各操作之間的執(zhí)行順序稱為算法的控制構造。描述算法的工具通常有傳統(tǒng)流程圖、構造化流程圖、算法描述語言等。一個算法一般都可以用順序、選擇、循環(huán) 3種根本控制構造組合而成?？键c2算法復雜度考試鏈接：考點2在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热荩诠P試考試中出現(xiàn)的幾率為70%主要是以選擇的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點識記內容，讀者還應該識記算法時間復雜度及空間復雜度的概念。算法的時間復雜度算法的時間復雜度是指執(zhí)行算法所需要的計算工作量。同一個算法用不同的語言實現(xiàn)，或者用不同的編譯程序進展編譯，或者在不同的計算機上運行，效率均不同。這說明使用絕對的時間單位衡量算法的效率是不適宜的。撇開這些與計算機硬件、軟件有關的因素，可以認為一個特定算法"運行工作量"的大小，只依賴于問題的規(guī)模〔通常用整數n表示〕，它是問題規(guī)模的函數。即算法的工作量〔n〕算法的空間復雜度算法的空間復雜度是指執(zhí)行這個算法所需要的內存空間。一個算法所占用的存儲空間包括算法程序所占的空間、輸入的初始數據所占的存儲空間以及算法執(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據構造所需要的附加存儲空間。如果額外空間量相對于問題規(guī)模來說是常數，那么稱該算法是原地工作的。在許多實際問題中，為了減少算法所占的存儲空間，通常采用壓縮存儲技術，以便盡量減少不必要的額外空間。鳥疑難解答：算法的工作量用什么來計算？算法的工作量用算法所執(zhí)行的根本運算次數來計算，而算法所執(zhí)行的根本運算次數是問題規(guī)模的函數，即算法的工作量〔n〕，其中n是問題的規(guī)模。數據構造的根本概念考點3數據構造的定義考試鏈接：考點3在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热?，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為70%，主要是以選擇的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應該識記數據的邏輯構造和存儲構造的概念。數據構造作為計算機的一門學科，主要研究和討論以下三個方面：〔1〕數據集合中個數據元素之間所固有的邏輯關系，即數據的邏輯構造；〔2〕在對數據元素進展處理時，各數據元素在計算機中的存儲關系，即數據的存儲構造；〔3〕對各種數據構造進展的運算。數據：是對客觀事物的符號表示，在計算機科學中是指所有能輸入到計算機中并被計算機程序處理的符號的總稱。數據元素：是數據的根本單位，在計算機程序中通常作為一個整體進展考慮和處理。數據對象：是性質一樣的數據元素的集合，是數據的一個子集。數據的邏輯構造是對數據元素之間的邏輯關系的描述，它可以用一個數據元素的集合和定義在此集合中的假設干關系來表示。數據的邏輯構造有兩個要素：一是數據元素的集合，通常記為 D;二是D上的關系，它反映了數據元素之間的前后件關系，通常記為 R。一個數據構造可以表示成〔D，R〕其中B表示數據構造。為了反映D中各數據元素之間的前后件關系，一般用二元組來表示。數據的邏輯構造在計算機存儲空間中的存放形式稱為數據的存儲構造〔也稱數據的物理構造〕。由于數據元素在計算機存儲空間中的位置關系可能與邏輯關系不同，因此，為了表示存放在計算機存儲空間中的各數據元素之間的邏輯關系〔即前后件關系〕，在數據的存儲構造中，不僅要存放各數據元素的信息，還需要存放各數據元素之間的前后件關系的信息。一種數據的邏輯構造根據需要可以表示成多種存儲構造，常用的存儲構造有順序、鏈接、索引等存儲構造。而采用不同的存儲構造，其數據處理的效率是不同的。因此，在進展數據處理時，選擇適宜的存儲構造是很重要的?？键c4線性構造與非線性構造考試鏈接：考點4在筆試考試中，雖然說不是考試經?？疾斓膬热?，但讀者還是對此考點有所了解，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%主要是以填空題出現(xiàn)的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容。根據數據構造中各數據元素之間前后件關系的復雜程度，一般將數據構造分為兩大類型：線性構造與非線性構造。如果一個非空的數據構造滿足以下兩個條件：〔1〕有且只有一個根結點；〔2〕每一個結點最多有一個前件，也最多有一個后件。那么稱該數據構造為線性構造。線性構造又稱線性表。在一個線性構造中插入或刪除任何一個結點后還應是線性構造。 如果一個數據構造不是線性構造，那么稱之為非線性構造。?疑難解答：空的數據構造是線性構造還是非線性構造？一個空的數據構造終究是屬于線性構造還是屬于非線性構造， 這要根據具體情況來確定。如果對該數據構造的算法是按線性構造的規(guī)那么來處理的，那么屬于線性構造；否那么屬于非線性構造。棧及線性鏈表考點5棧及其根本運算考試鏈接：考點5在筆試考試中，是一個必考的內容，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為100%主要是以選擇的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點掌握內容，讀者應該掌握棧的運算。棧的根本概念棧是限定只在一端進展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。當表中沒有元素時稱為空棧。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"先進后出"或"后進先出"的原那么組織數據的。棧的順序存儲及其運算用一維數組S〔1:ml作為棧的順序存儲空間，其中m為最大容量。在棧的順序存儲空間S〔1:m］中，S〔〕為棧底元素，S〔〕為棧頂元素。0表示?？?；表示棧滿。棧的根本運算有三種：入棧、退棧與讀棧頂元素。〔1〕入棧運算：入棧運算是指在棧頂位置插入一個新元素。首先將棧頂指針加一〔即加1〕然后將新元素插入到棧頂指針指向的位置。當棧頂指針已經指向存儲空間的最后一個位置時，說明?？臻g已滿，不可能再進展入棧操作。這種情況稱為棧 "上溢"錯誤?！?］退棧運算：退棧是指取出棧頂元素并賦給一個指定的變量。首先將棧頂元素〔棧頂指針指向的元素〕賦給一個指定的變量，然后將棧頂指針減一〔即減1〕。當棧頂指針為0時，說明?？?，不可進展退棧操作。這種情況稱為棧的"下溢"錯誤?！?〕讀棧頂元素：讀棧頂元素是指將棧頂元素賦給一個指定的變量。這個運算不刪除棧頂元素，只是將它賦給一個變量，因此棧頂指針不會改變。當棧頂指針為0時，說明?？?，讀不到棧頂元素。小技巧：棧是按照"先進后出"或"后進先出"的原那么組織數據，但是出棧方式有多種選擇，在考題中經?？疾旄鞣N不同的出棧方式?？键c6線性鏈表的根本概念考試鏈接：考點6在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%主要是以選擇的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容。重點識記結點的組成。在鏈式存儲方式中，要求每個結點由兩局部組成：一局部用于存放數據元素值，稱為數據域，另一局部用于存放指針，稱為指針域。其中指針用于指向該結點的前一個或后一個結點〔即前件或后件〕。鏈式存儲方式既可用于表示線性構造，也可用于表示非線性構造?！?〕線性鏈表線性表的鏈式存儲構造稱為線性鏈表。在某些應用中，對線性鏈表中的每個結點設置兩個指針，一個稱為左指針，用以指向其前件結點；另一個稱為右指針，用以指向其后件結點。這樣的表稱為雙向鏈表?！?〕帶鏈的棧棧也是線性表，也可以采用鏈式存儲構造。帶鏈的?？梢杂脕硎占嬎銠C存儲空間中所有空閑的存儲結點， 這種帶鏈的棧稱為可利用棧。疑難解答：在鏈式構造中，存儲空間位置關系與邏輯關系是什么？在鏈式存儲構造中，存儲數據構造的存儲空間可以不連續(xù)，各數據結點的存儲順序與數據元素之間的邏輯關系可以不一致，而數據兀素之間的邏輯關系是由指針域來確定的。樹與二叉樹考點7樹與二叉樹及其根本性質考試鏈接：考點7在筆試考試中，是一個必考的內容，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為100%主要是以選擇的形式出現(xiàn)，有時也有出現(xiàn)在填空題中，分值為2分，此考點為重點掌握內容。重點識記樹及二叉樹的性質。誤區(qū)警示：滿二叉樹也是完全二叉樹，而完全二叉樹一般不是滿二叉樹。應該注意二者的區(qū)別。1、 樹的根本概念樹（丨是一種簡單的非線性構造。在樹構造中，每一個結點只有一個前件，稱為父結點，沒有前件的結點只有一個，稱為樹的根結點。每一個結點可以有多個后件，它們稱為該結點的子結點。沒有后件的結點稱為葉子結點。在樹構造中，一個結點所擁有的后件個數稱為該結點的度。葉子結點的度為0。在樹中，所有結點中的最大的度稱為樹的度。2、 二叉樹及其根本性質〔1〕二叉樹的定義二叉樹是一種很有用的非線性構造，具有以下兩個特點：非空二叉樹只有一個根結點；每一個結點最多有兩棵子樹，且分別稱為該結點的左子樹和右子樹。由以上特點可以看出，在二叉樹中，每一個結點的度最大為 2,即所有子樹〔左子樹或右子樹〕也均為二叉樹，而樹構造中的每一個結點的度可以是任意的。另外，二叉樹中的每個結點的子樹被明顯地分為左子樹和右子樹。在二叉樹中，一個結點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。當一個結點既沒有左子樹也沒有右子樹時，該結點即為葉子結點?！?〕二叉樹的根本性質二叉樹具有以下幾個性質：性質1:在二叉樹的第k層上，最多有21〔k>1〕個結點；性質2:深度為m的二叉樹最多有2m-1個結點；性質3:在任意一棵二叉樹中，度為0的結點〔即葉子結點〕總是比度為2的結點多一個。性質4：具有n個結點的二叉樹，其深度至少為［2n:+1,其中［2n:表示取2n的整數局部。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，二叉樹的葉子結點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，每一層上的所有結點都有兩個子結點。在滿二叉樹中，每一層上的結點數都到達最大值，即在滿二叉樹的第k層上有21個結點，且深度為m的滿二叉樹有2m-1個結點。完全二叉樹是指這樣的二叉樹：除最后一層外，每一層上的結點數均到達最大值；在最后一層上只缺少右邊的假設干結點。對于完全二叉樹來說，葉子結點只可能在層次最大的兩層上出現(xiàn)：對于任何一個結點，假設其右分支下的子孫結點的最大層次為p,那么其左分支下的子孫結點的最大層次或為p,或為1。完全二叉樹具有以下兩個性質：性質5:具有n個結點的完全二叉樹的深度為］2n］+1。性質6:設完全二叉樹共有n個結點。如果從根結點開場，按層次〔每一層從左到右〕用自然數1，2，……，n給結點進展編號，那么對于編號為k〔1,2,……,n〕的結點有以下結論：假設1,那么該結點為根結點，它沒有父結點；假設k>1,那么該結點的父結點編號為〔2〕。假設2kwn,那么編號為k的結點的左子結點編號為2k；否那么該結點無左子結點〔顯然也沒有右子結點〕。假設2Kn,那么編號為k的結點的右子結點編號為21;否那么該結點無右子結點。考點8二叉樹的遍歷考試鏈接：考點8在筆試考試中考核幾率為30%分值為2分，讀者應該熟練掌握各種遍歷的具體算法，能由兩種遍歷的結果推導另一種遍歷的結果。在遍歷二叉樹的過程中，一般先遍歷左子樹，再遍歷右子樹。在先左后右的原那么下，根據訪問根結點的次序，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，仍然先訪問根結點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹?！?〕中序遍歷：先遍歷左子樹、然后訪問根結點，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，然后訪問根結點，最后遍歷右子樹?！?〕后序遍歷：先遍歷左子樹、然后遍歷右子樹，最后訪問根結點；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，最后訪問根結點。?疑難解答：樹與二叉樹的不同之處是什么？在二叉樹中，每一個結點的度最大為2，即所有子樹〔左子樹或右子樹〕也均為二叉樹，而樹構造中的每一個結點的度可以是任意的。查找技術考點9順序查找考試鏈接：考點9在筆試考試中考核幾率在30%一般出現(xiàn)選擇題中，分值為2分，讀者應該具體掌握順序查找的算法。查找是指在一個給定的數據構造中查找某個指定的元素。從線性表的第一個元素開場，依次將線性表中的元素與被查找的元素相比擬，假設相等那么表示查找成功；假設線性表中所有的元素都與被查找元素進展了比擬但都不相等，那么表示查找失敗。在以下兩種情況下也只能米用順序查找：〔1〕如果線性表為無序表，那么不管是順序存儲構造還是鏈式存儲構造，只能用順序查找。〔2〕即使是有序線性表，如果采用鏈式存儲構造，也只能用順序查找?？键c10二分法查找考試鏈接：考點10在筆試考試中考核幾率為30%一般出現(xiàn)填空題中，分值為2分，考核比擬多查找的比擬次數，讀者應該具體掌握二分查找法的算法。二分法只適用于順序存儲的，按非遞減排列的有序表，其方法如下：設有序線性表的長度為n,被查找的元素為i,〔1〕將i與線性表的中間項進展比擬；〔2〕假設i與中間項的值相等，那么查找成功；〔3〕假設i小于中間項，那么在線性表的前半局部以一樣的方法查找；〔4〕假設i大于中間項，那么在線性表的后半局部以一樣的方法查找。?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〕。這個過程一直進展到查找成功或子表長度為0為止。對于長度為n的有序線性表，在最壞情況下，二分查找只需要比擬2n次。查找：順序查找：無序：依次比照。線性表為無序表時使用。最壞查找次數為n次，為線性表長度有序：二分法 最壞查找次數為2n次排序：交換排序法：借助數據元素互相交換進展排序的一種方法冒泡排序法：最壞需要比擬n〔1〕/2〔兩個逆序〕快速排序法：最壞需要比擬n〔1〕/2〔多個逆序〕效率較高插入排序法：將無序的各個元素一次插入已經有序的線性表中。簡單插入排序法：最壞需要比擬n〔1〕/2希爾排序法：最壞需要比擬〔n〕選擇類排序：掃描整個線性表，選出最小的元素，將它交換到表的最前面簡單項選擇擇排序法：最壞需要比擬n〔1〕/2堆排序法：最壞次數2n排序技術考點11交換類排序法考試鏈接:考點11屬于比擬難的內容，一般以選擇題的形式考察，考核幾率為30%，分值約為2分，讀者應該熟練掌握幾種排序算法的根本過程。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，從表頭開場往后掃描線性表，逐次比擬相鄰兩個元素的大小，假設前面的元素大于后面的元素，那么將它們互換，不斷地將兩個相鄰元素中的大者往后移動，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，逐次比擬相鄰兩個元素的大小，假設后面的元素小于前面的元素，那么將它們互換，不斷地將兩個相鄰兀素中的小者往前移動，最后最小者到了線性表的最前面。對剩下的線性表重復上述過程，直到剩下的線性表變空為止，此時已經排好序。在最壞的情況下，冒泡排序需要比擬次數為n〔n—1〕/2?！?〕快速排序法它的根本思想是：任取待排序序列中的某個元素作為基準〔一般取第一個元素〕，通過一趟排序，將待排元素分為左右兩個子序列，左子序列元素的排序碼均小于或等于基準元素的排序碼，右子序列的排序碼那么大于基準元素的排序碼， 然后分別對兩個子序列繼續(xù)進展排序，直至整個序列有序。鳥疑難解答：冒泡排序和快速排序的平均執(zhí)行時間分別是多少？冒泡排序法的平均執(zhí)行時間是0〔n2〕，而快速排序法的平均執(zhí)行時間是0〔2n〕。1.7例題詳解一、選擇題【例1】算法的時間復雜度取決于。〔考點2〕A〕問題的規(guī)模 B〕待處理的數據的初態(tài)C〕問題的難度 D〕A〕和B〕解析：算法的時間復雜度不僅與問題的規(guī)模有關，在同一個問題規(guī)模下，而且與輸入數據有關。即與輸入數據所有的可能取值范圍、輸入各種數據或數據集的概率有關。答案：D〕【例2】在數據構造中，從邏輯上可以把數據構造分成?！部键c3〕

A〕內部構造和外部構造 B〕線性構造和非線性構造C〕緊湊構造和非緊湊構造 D〕動態(tài)構造和靜態(tài)構造解析：邏輯構造反映數據元素之間的邏輯關系，線性構造表示數據元素之間為一對一的關系，非線性構造表示數據元素之間為一B〕?？键c5B〕?？键c5〕B〕將棧置為空棧

D〕刪除棧底元素【例3】以下不是棧的根本運算。A〕判斷棧是否為素空C〕刪除棧頂元素解析：棧的根本運算有：入棧，出棧〔刪除棧頂元素〕，初始化、置空、判斷棧是否為空或滿、提取棧頂元素等，對棧的操作都是在棧頂進展的。答案：D〕【例4】鏈表不具備的特點是。〔考點6〕A〕可隨機訪問任意一個結點 B〕插入和刪除不需要移動任何元素C〕不必事先估計存儲空間 D〕所需空間與其長度成正比TOC\o"1-5"\h\z解析：順序表可以隨機訪問任意一個結點，而鏈表必須從第一個數據結點出發(fā)，逐一查找每個結點。所以答案為 A〕。答案：A〕【例5】某二叉樹的后序遍歷序列是，中序遍歷序列是，那么它的前序遍歷序列是?！部键c8〕A〕 B〕C〕 D〕解析：后序遍歷的順序是"左子樹－右子樹－根結點"；中序遍歷順序是"左子樹－根結點－右子樹"；前序遍歷順序是"根結點－左子樹－右子樹"。根據各種遍歷算法，不難得出前序遍歷序列是。所以答案為D〕。答案：D〕【例6】設有一個已按各元素的值排好序的線性表〔長度大于2〕，對給定的值k,分別用順序查找法和二分查找法查找一個與k相等的元素，比擬的次數分別是s和b，在查找不成功的情況下，s和b的關系是?！部键c9〕A〕 B〕s>b C〕s<b D〕s>b解析：對于順序查找，查找不成功時和給定關鍵字比擬的次數為1。二分查找查找不成功的關鍵字比擬次數為] 2n]+1。當n>2時，顯然1>[2n]+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、右兩個子表，考慮這兩個子表，以下結論一定正確的選項是?！部键c11〕A〕左、右兩個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〕左邊子表的長度小于右邊子表的長度D〕左、右兩個子表中元素的平均值相等解析：快速排序根本思想是：任取待排序表中的某個元素作為基準〔一般取第一個元素〕，通過一趟排序，將待排元素分為左右兩個子表，左子表元素的排序碼均小于或等于基準元素的排序碼，右子表的排序碼那么大于基準元素的排序碼，然后分別對兩個子表繼續(xù)進展排序，直至整個表有序。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1〕解析：計算機解題的過程實際上是在實施某種算法，這種算法稱為計算機算法。答案：算法【例2】一個空的數據構造是按線性構造處理的， 那么屬于?！部键c4〕解析：一個空的數據構造是線性構造或是非線性構造，要根據具體情況而定。如果對數據構造的運算是按線性構造來處理的，那么屬于線性構造，否那么屬于非線性構造。答案：線性構造【例3】設樹T的度為4,其中度為1、2、3和4的結點的個數分別為4、2、1、1,那么T中葉子結點的個數為。 〔考點7〕解析：根據樹的性質：樹的結點數等于所有結點的度與對應的結點個數乘積之和加1。因此樹的結點數為1X4+2X2+3X1+4X1+1=16。葉子結點數目等于樹結點總數減去度不為0的結點數之和，即16—〔4+2+1+1〕=8。答案：8【例4】二分法查找的存儲構造僅限于且是有序的。 〔考點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構造，且表中元素必須按關鍵字有序(升序或降序均可〕。答案：順序存儲構造第二章程序設計根底經過對局部考生的調查以及對近年真題的總結分析，筆試局部經常考察的是構造化程序設計的原那么、面向對象方法的根本概念，讀者應對此局部進展重點學習。詳細重點學習知識點：1．構造化程序設計方法的四個原那么2．對象、類、消息、繼承的概念、類與實例的區(qū)別構造化程序設計考點1構造化程序設計的原那么考試鏈接：考點1在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該識記構造化程序設計方法的四個主要原那么。20世紀70年代提出了"構造化程序設計"的思想和方法。構造化程序設計方法引入了工程化思想和構造化思想，使大型軟件的開發(fā)和編程得到了極大的改善。構造化程序設計方法的主要原那么為：自頂向下、逐步求精、模塊化和限制使用語句。?疑難解答：如何進展自頂向下設計方法？程序設計時，應先考慮總體，后考慮細節(jié)；先考慮全局目標，后考慮局部目標；不要一開場就過多追求眾多的細節(jié)，先從最上層總目標開場設計，逐步使問題具體化。程序設計風格主要強調：“清晰第一，效率第二〃主要考慮因素：源程序文檔化：I符號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據的說明方法：I語句的構造：程序設計主要經過了構造化程序設計〔面向過程的程序設計〕和面向對象的程序設計構造化程序設計的原那么：〔面向過程的程序設計〕自頂向下逐步求精模塊化限制使用語句構造化程序根本構造：順序構造選擇構造循環(huán)構造面向對象方法的優(yōu)點：與人類習慣的思維方法一致穩(wěn)定性好可重用性好易于開發(fā)大型的軟件產品可維護性好面向對象的程序設計考點2面向對象方法的根本概念考試鏈接：考點2在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热?，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為70%，主要是以填空題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點識記內容，讀者應該識記幾個根本要素的定義、對象的特征以及消息、繼承、類的定義。誤區(qū)警示：當使用"對象"這個術語時，既可以指一個具體的對象，也可以泛指一般的對象，但是當使用"實例"這個術語時，必須是指一個具體的對象。面向對象方法涵蓋對象及對象屬性與方法、類、繼承、多態(tài)性幾個根本要素?！?〕對象通常把對對象的操作也稱為方法或效勞。屬性即對象所包含的信息，它在設計對象時確定，一般只能通過執(zhí)行對象的操作來改變。屬性值應該指的是純粹的數據值，而不能指對象。操作描述了對象執(zhí)行的功能，假設通過信息的傳遞，還可以為其他對象使用。對象具有如下特征：標識惟一性、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現(xiàn)的，封裝性指的是外部不能隨意訪問對象里面的內容，內部可進展操作〕、模塊獨立性。〔2〕類和實例類是具有共同屬性、共同方法的對象的集合。它描述了屬于該對象類型的所有對象的性質，而一個對象那么是其對應類的一個實例。類是關于對象性質的描述，它同對象一樣，包括一組數據屬性和在數據上的一組合法操作。〔3〕消息消息是實例之間傳遞的信息，它請求對象執(zhí)行某一處理或答復某一要求的信息，它統(tǒng)一了數據流和控制流。一個消息由三局部組成：接收消息的對象的名稱、消息標識符〔消息名〕和零個或多個參數?！?〕繼承廣義地說，繼承是指能夠直接獲得已有的性質和特征，而不必重復定義它們。繼承分為單繼承與多重繼承。單繼承是指，一個類只允許有一個父類，即類等級為樹形構造。多重繼承是指，一個類允許有多個父類?！?〕多態(tài)性對象根據所接收的消息而做出動作，同樣的消息被不同的對象接收時可導致完全不同的行動，該現(xiàn)象稱為多態(tài)性。疑難解答：能舉一下現(xiàn)實中的對象及其屬性和操作嗎？一輛汽車是一個對象，它包含了汽車的屬性〔如顏色、型號等〕及其操作〔如啟動、剎車等〕。一個窗口是對象，它包含了窗口的屬性〔如大小、顏色等〕及其操作〔如翻開、關閉等〕 。2.3例題詳解一、選擇題【例1】構造化程序設計方法提出于。〔考點1〕A〕20世紀50年代 B〕20世紀60年代C〕20世紀70年代 D〕20世紀80年代解析：20世紀70年代提出了"構造化程序設計〔〕"的思想和方法。構造化程序設計方法引入了工程化思想和構造化思想，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】構造化程序設計方法的主要原那么有以下 4項，不正確的選項是?！部键c1〕A〕自下向上 B〕逐步求精C〕模塊化 D〕限制使用語句解析：構造化程序設計方法的主要原那么為：〔1〕自頂向下：即先考慮總體，后考慮細節(jié)；先考慮全局目標，后考慮局部目標?！?〕逐步求精：對復雜問題，應設計一些子目標作過渡，逐步細化。〔3〕模塊化：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〕限制使用語句。答案：A〕【例3】面向對象的開發(fā)方法中，類與對象的關系是?！部键c2〕A〕抽象與具體 B〕具體與抽象C〕局部與整體 D〕整體與局部解析：現(xiàn)實世界中的很多事物都具有相似的性質，把具有相似的屬性和操作的對象歸為類，也就是說類是具有共同屬性、共同方法的對象的集合，是對對象的抽象。它描述了該對象類型的所有對象的性質，而一個對象那么是對應類的一個具體實例。所以此題正確答案為A〕項。答案：A〕二、填空題【例1】在面向對象方法中，使用已經存在的類定義作為根底建立新的類定義，這樣的技術叫做。〔考點2〕解析：繼承是面向對象方法的一個主要特征。繼承是使用已有的類定義作為根底建立新類的定義技術。已有的類可當作基類來引用，那么新類相應地可當作派生類來引用。答案：繼承【例2】對象的根本特點包括、分類性、多態(tài)性、封裝性和模塊獨立性好等5個特點。〔考點2〕解析：對象具有如下的根本特點：〔1〕標識惟一性。對象是可區(qū)分的，并且由對象的內在本質來區(qū)分；〔2〕分類性?？梢詫⒕哂幸粯訉傩院筒僮鞯膶ο蟪橄蟪深悾弧?〕多態(tài)性。同一個操作可以是不同對象的行為；〔4〕封裝性。只能看到對象的外部特征，無需知道數據的具體構造以及實現(xiàn)操作的算法；〔5〕模塊獨立性。面向對象是由數據及可以對這些數據施加的操作所組成的統(tǒng)一體。答案：標識惟一性【例3】對象根據所接收的消息而做出動作，同樣的消息被不同的對象所接收時可能導致完全不同的行為，這種現(xiàn)象稱為?！部键c2〕解析：對象根據所接收的消息而做出動作，同樣的消息被不同的對象接收時可導致完全不同的行為，該現(xiàn)象稱為多態(tài)性。答案：多態(tài)性第三章軟件工程根底經過對局部考生的調查以及對近年真題的總結分析，筆試局部經常考察的是軟件生命周期、軟件設計的根本原理，軟件測試的目的、軟件調試的根本概念，讀者應對此局部進展重點學習。詳細重點學習知識點：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2．概要設計與詳細設計的概念、模塊獨立性及其度量的標準、詳細設計常用的工具3．軟件測試的目的、軟件測試的4個步驟、4．軟件調試的任務軟件工程根本概念考點1軟件定義與軟件特點考試鏈接：考點1在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热荩己说膸茁蕿?0%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該識記軟件的定義，特點及其分類。軟件指的是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一局部，包括程序、數據和相關文檔的完整集合。程序是軟件開發(fā)人員根據用戶需求開發(fā)的、用程序設計語言描述的、適合計算機執(zhí)行的指令序列。數據是使程序能正常操縱信息的數據構造。文檔是與程序的開發(fā)、維護和使用有關的圖文資料?？梢?，軟件由兩局部組成：〔1〕機器可執(zhí)行的程序和數據；〔2〕機器不可執(zhí)行的，與軟件開發(fā)、運行、維護、使用等有關的文檔。軟件的特點：〔1〕軟件是邏輯實體，而不是物理實體，具有抽象性；〔2〕沒有明顯的制作過程，可進展大量的復制；〔3〕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；〔5〕軟件復雜性高，本錢昂貴；〔6〕軟件開發(fā)涉及諸多社會因素。根據應用目標的不同，軟件可分應用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件〔或工具軟件〕。小提示：應用軟件是為解決特定領域的應用而開發(fā)的軟件；系統(tǒng)軟件是計算機管理自身資源， 提高計算機使用效率并為計算機用戶提供各種效勞的軟件；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?？键c2軟件工程過程與軟件生命周期軟件工程：是應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、時間標準和工序。軟件工程強調在軟件開發(fā)過程中需要應用工程化原那么軟件工程包括三個要素：方法，工具和過程方法是完成軟件工程工程的技術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)的各個環(huán)節(jié)的控制和管理。軟件工程過程是把軟件轉化為輸出的一組彼此相關的資源和活動考試鏈接：考點2在筆試考試中，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該識記軟件生命周期的定義，主要活動階段及其任務。軟件產品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停頓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、 設計、實現(xiàn)、測試、交付使用以及維護等活動，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)和軟件運行維護3個階段。生命周期的主要活動階段是：可行性研究與方案制定、需求分析、軟件設計、軟件實施、軟件測試及運行與維護。軟件工程的目標與原那么構造化設計方法考點3軟件設計的根本概念考試鏈接：考點3在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热荩己酥袔茁蕿?0%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點掌握內容，讀者應該識記模塊獨立性中的耦合性和內聚性。誤區(qū)警示：在程序構造中，各模塊的內聚性越強，那么耦合性越弱。軟件設計應盡量做到高內聚，低耦合，即減弱模塊之間的耦合性和提高模塊內的內聚性，有利于提高模塊的獨立性。構造化分析的常用工具：數據流圖〔〕數據字典〔〕判定樹判定表數據字典是構造化分析的核心1．軟件設計的根底從技術觀點上看，軟件設計包括軟件構造設計、數據設計、接口設計、過程設計?！?〕構造設計定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關系；〔2〕數據設計將分析時創(chuàng)立的模型轉化為數據構造的定義；〔3〕接口設計是描述軟件內部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信；〔4〕過程設計那么是把系統(tǒng)構造部件轉換為軟件的過程性描述。從工程管理角度來看，軟件設計分兩步完成：概要設計和詳細設計。〔1〕概要設計將軟件需求轉化為軟件體系構造、確定系統(tǒng)級接口、全局數據構造或數據庫模式；〔2〕詳細設計確立每個模塊的實現(xiàn)算法和局部數據構造，用適當方法表示算法和數據構造的細節(jié)。2．軟件設計的根本原理〔1〕抽象：軟件設計中考慮模塊化解決方案時，可以定出多個抽象級別。抽象的層次從概要設計到詳細設計逐步降低?！?〕模塊化：模塊是指把一個待開發(fā)的軟件分解成假設干小的簡單的局部。模塊化是指解決一個復雜問題時自頂向下逐層把軟件系統(tǒng)劃分成假設干模塊的過程?！?〕信息隱蔽：信息隱蔽是指在一個模塊內包含的信息〔過程或數據〕，對于不需要這些信息的其他模塊來說是不能訪問的?！?〕模塊獨立性：模塊獨立性是指每個模塊只完成系統(tǒng)要求的獨立的子功能，并且與其他模塊的聯(lián)系最少且接口簡單。模塊的獨立程度是評價設計好壞的重要度量標準。 衡量軟件的模塊獨立性使用耦合性和內聚性兩個定性的度量標準。 內聚性是信息隱蔽和局部化概念的自然擴展。一個模塊的內聚性越強那么該模塊的模塊獨立性越強。一個模塊與其他模塊的耦合性越強那么該模塊的模塊獨立性越弱。高內聚，低耦合內聚性是度量一個模塊功能強度的一個相對指標。內聚是從功能角度來衡量模塊的聯(lián)系，它描述的是模塊內的功能聯(lián)系。內聚有如下種類，它們之間的內聚度由弱到強排列：偶然內聚、邏輯內聚、時間內聚、過程內聚、通信內聚、順序內聚、功能內聚。耦合性是模塊之間互相連接的嚴密程度的度量。耦合性取決于各個模塊之間接口的復雜度、調用方式以及哪些信息通過接口。耦合可以分為以下幾種，它們之間的耦合度由高到低排列：內容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、標記耦合、數據耦合、非直接耦合。在程序構造中，各模塊的內聚性越強，那么耦合性越弱。一般較優(yōu)秀的軟件設計，應盡量做到高內聚，低耦合，即減弱模塊之間的耦合性和提高模塊內的內聚性，有利于提高模塊的獨立性。小提示：上面僅是對耦合機制進展的一個分類?？梢娨粋€模塊與其他模塊的耦合性越強那么該模塊獨立性越弱。原那么上講，模塊化設計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雜性和構造化設計的原那么，非直接耦合是不存在的?？键c4詳細設計考試鏈接：考點4在筆試考試中，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該識記過程設計包括哪些常用工具。詳細設計的任務是為軟件構造圖中的每個模塊確定實現(xiàn)算法和局部數據構造，用某種選定的表達表示工具算法和數據構造的細節(jié)。詳細過程設計的常用工具有：〔1〕圖形工具：程序流程圖，，。〔2〕表格工具：判定表。〔3〕語言工具：〔偽碼〕。程序流程圖的5種控制構造：順序型、選擇型、先判斷重復型、后判斷重復型和多分支選擇型。方框圖中僅含5種根本的控制構造，即順序型、選擇型、多分支選擇型、重復型和重復型。圖表示5種根本控制構造，即順序型、選擇型、多分支選擇型、重復型和重復型。過程設計語言〔〕也稱為構造化的語言和偽碼，它是一種混合語言，采用英語的詞匯和構造化程序設計語言，類似編程語言?？梢杂删幊陶Z言轉換得到，也可以是專門為過程描述而設計的。禺疑難解答：程序流程圖，圖，圖的控制構造的異同點是什么？一樣點是三種圖都有順序構造，選擇構造和多分支選擇，并且圖和圖還有一樣的重復型、重復型；不同點是程序流程圖沒有重復型、重復型而有后判斷重復型和先判斷重復型。軟件測試考點5軟件測試的目的考試鏈接：考點5在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热荩诠P試考試中出現(xiàn)的幾率為70%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為理解內容，讀者應該理解測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤。軟件測試是在軟件投入運行前對軟件需求、設計、編碼的最后審核。其工作量、本錢占總工作量、總本錢的 40%以上，而且具有較高的組織管理和技術難度?！?〕軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程；〔2〕一個好的測試用例是能夠發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的用例；〔3〕一個成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試?？键c6軟件測試的實施考試鏈接：考點6在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該識記軟件測試過程的4個步驟，單元測試的兩種測試方式。軟件測試過程分4個步驟，即單元測試、集成測試、驗收測試和系統(tǒng)測試。單元測試是對軟件設計的最小單位模塊〔程序單元〕進展正確性檢驗測試。單元測試的技術可以采用靜態(tài)分析和動態(tài)測試。集成測試是測試和組裝軟件的過程，主要目的是發(fā)現(xiàn)與接口有關的錯誤，主要依據是概要設計說明書。集成測試所設計的內容包括：軟件單元的接口測試、全局數據構造測試、邊界條件和非法輸入的測試等。集成測試時將模塊組裝成程序，通常采用兩種方式：非增量方式組裝和增量方式組裝。確認測試的任務是驗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。確認測試的實施首先運用黑盒測試方法，對軟件進展有效性測試，即驗證被測軟件是否滿足需求規(guī)格說明確認的標準。系統(tǒng)測試是通過測試確認軟件，作為整個基于計算機系統(tǒng)的一個元素，與計算機硬件、外設、支撐軟件、數據和人員等其他系統(tǒng)元素組合在一起，在實際運行〔使用〕環(huán)境下對計算機系統(tǒng)進展一系列的集成測試和確認測試。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、平安性測試等。軟件的調試考點7軟件調試的根本概念考試鏈接：考點7在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热?，在筆試考試中出現(xiàn)的幾率為70%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點識記內容，讀者應該識記軟件調試的概念。誤區(qū)警示：程序經調試改錯后還應進展再測試，因為經調試后有可能產生新的錯誤，而且測試是貫穿生命周期的整個過程。在對程序進展了成功的測試之后將進入程序調試〔通常稱，即排錯〕。程序的調試任務是診斷和改正程序中的錯誤。調試主要在開發(fā)階段進展。程序調試活動由兩局部組成，一是根據錯誤的跡象確定程序中錯誤確實切性質、原因和位置；二是對程序進展修改，排除這個錯誤。程序調試的根本步驟：〔1〕錯誤定位。從錯誤的外部表現(xiàn)形式入手，研究有關局部的程序，確定程序中出錯位置，找出錯誤的內在原因；〔2〕修改設計和代碼，以排除錯誤；〔3〕進展回歸測試，防止引進新的錯誤。調試原那么可以從以下兩個方面考慮：〔1〕確定錯誤的性質和位置時的考前須知分析思考與錯誤征兆有關的信息；避開死胡同；只把調試工具當作輔助手段來使用；防止用試探法，最多只能把它當作最后手段?！?〕修改錯誤原那么在出現(xiàn)錯誤的地方，很可能有別的錯誤；修改錯誤的一個常見失誤是只修改了這個錯誤的征兆或這個錯誤的表現(xiàn)， 而沒有修改錯誤本身；注意修正一個錯誤的同時有可能會引入新的錯誤；修改錯誤的過程將迫使人們暫時回到程序設計階段；修改源代碼程序，不要改變目標代碼。鳥疑難解答：軟件測試與軟件調試有何不同？軟件測試是盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤， 而軟件調試的任務是診斷和改正程序中的錯誤。軟件測試貫穿整個軟件生命周期，調試主要在開發(fā)階段。3.5例題詳解一、選擇題【例1】對軟件的特點，下面描述正確的選項是。 〔考點1〕A〕軟件是一種物理實體B〕軟件在運行使用期間不存在老化問題C〕軟件開發(fā)、運行對計算機沒有依賴性，不受計算機系統(tǒng)的限制D〕軟件的生產有一個明顯的制作過程解析：軟件在運行期間不會因為介質的磨損而老化，只可能因為適應硬件環(huán)境以及需求變化進展修改而引入錯誤，導致失效率升高從而軟件退化，所以此題正確答案為B〕。答案：B〕【例2】以下哪項是軟件生命周期的主要活動階段？〔考點2〕A〕需求分析 B〕軟件開發(fā)C〕軟件確認 D〕軟件演進解析：B〕、C〕、D〕項都是軟件工程過程的根本活動，還有一個是軟件規(guī)格說明。答案：A〕【例3】從技術觀點看，軟件設計包括?！部键c3〕A〕構造設計、數據設計、接口設計、程序設計B〕構造設計、數據設計、接口設計、過程設計C〕構造設計、數據設計、文檔設計、過程設計D〕構造設計、數據設計、文檔設計、程序設計解析：技術角度，要進展構造、接口、數據、過程的設計。構造設計是定義系統(tǒng)各部件關系，數據設計是根據分析模型轉化數據構造，接口設計是描述如何通信，過程設計是把系統(tǒng)構造部件轉化為軟件的過程性描述。答案：B〕【例4】以下哪個是軟件測試的目的？〔考點5〕A〕證明程序沒有錯誤 B〕演示程序的正確性C〕發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤 D〕改正程序中的錯誤解析：關于測試目的的根本知識，的定義是：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，或是弄清預期結果與實際結果之間的差異，所以正確答案是C〕。答案：C〕【例5】以下哪個測試要對接口測試？。〔考點6〕A〕單元測試 B〕集成測試C〕驗收測試 D〕系統(tǒng)測試解析：檢查對測試實施各階段的了解，集成測試時要進展接口測試、全局數據構造測試、邊界條件測試和非法輸入的測試等，所以正確答案是B〕。答案：B〕【例6】程序調試的主要任務是。〔考點7〕A〕檢查錯誤 B〕改正錯誤C〕發(fā)現(xiàn)錯誤 D〕以上都不是解析：程序的調試任務是診斷和改正程序中的錯誤。調試主要在開發(fā)階段進展。答案：B〕【例7】以下哪些不是程序調試的根本步驟？〔考點7〕A〕分析錯誤原因 B〕錯誤定位C〕修改設計代碼以排除錯誤 D〕回歸測試，防止引入新錯誤解析：程序調試的根本步驟：〔1〕錯誤定位。從錯誤的外部表現(xiàn)形式入手，研究有關局部的程序，確定程序中出錯位置，找出錯誤的內在原因?！?〕修改設計和代碼，以排除錯誤?！?〕進展回歸測試，防止引進新的錯誤。答案：A〕【例8】在修改錯誤時應遵循的原那么有?！部键c7〕A〕注意修改錯誤本身而不僅僅是錯誤的征兆和表現(xiàn)B〕修改錯誤的選項是源代碼而不是目標代碼C〕遵循在程序設計過程中的各種方法和原那么D〕以上3個都是解析：修改錯誤原那么：(1〕在出現(xiàn)錯誤的地方，很可能有別的錯誤；(2〕修改錯誤的一個常見失誤是只修改了這個錯誤的征兆或這個錯誤的表現(xiàn)，而沒有修改錯誤本身；(3〕注意修正一個錯誤的同時有可能會引入新的錯誤；(4〕修改錯誤的過程將迫使人們暫時回到程序設計階段；(5〕修改源代碼程序，不要改變目標代碼。答案：D〕二、填空題【例1】軟件設計是軟件工程的重要階段，是一個把軟件需求轉換為的過程?！部键c3〕解析：軟件設計是軟件工程的重要階段，是一個把軟件需求轉換為軟件表示的過程。其根本目標是用比擬抽象概括的方式確定目標系統(tǒng)如何完成預定的任務，即軟件設計是確定系統(tǒng)的物理模型。答案：軟件表示【例2】是指把一個待開發(fā)的軟件分解成假設干小的簡單的局部?！部键c3〕解析：模塊化是指把一個待開發(fā)的軟件分解成假設干小的簡單的局部。如高級語言中的過程、函數、子程序等。每個模塊可以完成一個特定的子功能，各個模塊可以按一定的方法組裝起來成為一個整體，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能。答案：模塊化【例3】數據流圖采用4種符號表示、數據源點和終點、數據流向和數據加工。〔考點4〕解析：數據流圖可以表達軟件系統(tǒng)的數據存儲、數據源點和終點、數據流向和數據加工。其中，用箭頭表示數據流向，用圓或者橢圓表示數據加工，用雙杠表示數據存儲，用方框來表示數據源點和終點。答案：數據存儲第四章數據庫設計根底經過對局部考生的調查以及對近年真題的總結分析，筆試局部經常考察的是數據庫管理系統(tǒng)，數據庫根本特點，數據庫系統(tǒng)的三級模式及二級映射，模型，關系模型和關系代數，讀者應對此局部進展重點學習。詳細重點學習知識點：1．數據的概念、數據庫管理系統(tǒng)提供的數據語言、數據管理員的主要工作、數據庫系統(tǒng)階段的特點、數據的物理獨立性及邏輯獨立性、數據統(tǒng)一管理與控制、三級模式及兩級映射的概念2．數據模型3個描述內容、模型的概念及其圖表示法、關系操縱、關系模型三類數據約束3．關系模型的根本操作、關系代數中的擴大運算4．數據庫設計生命周期法的4個階段數據庫系統(tǒng)的根本概念考點1數據、數據庫、數據庫管理系統(tǒng)考試鏈接：考點1在筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热?，在筆試考試中出現(xiàn)的機率為70%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點識記內容，讀者還應該識記數據語言所包括的數據定義語言、數據操縱語言和數據控制語言。數據是數據庫中存儲的根本對象，描述事物的符號記錄。數據庫是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據的集合，它具有統(tǒng)一的構造形式并存放于統(tǒng)一的存儲介質內，是多種應用數據的集成，并可被各個應用程序所共享。數據庫管理系統(tǒng)〔，〕是數據庫的機構，它是一種系統(tǒng)軟件，負責數據庫中的數據組織、數據操作、數據維護、控制及保護和數據效勞等。數據庫管理系統(tǒng)是數據系統(tǒng)的核心，主要有如下功能：數據模式定義、數據存取的物理構建、數據操縱、數據的完整性、平安性定義和檢查、數據庫的并發(fā)控制與故障恢復、數據的效勞。為完成數據庫管理系統(tǒng)的功能，數據庫管理系統(tǒng)提供相應的數據語言：數據定義語言、數據操縱語言、數據控制語言。數據庫管理員的主要工作如下：數據庫設計、數據庫維護、改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)效率?？键c2數據庫系統(tǒng)的開展考試鏈接：考點2在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應該注意各個階段的特點。數據管理技術的開展經歷了3個階段，見表4-1：表4-1各階段特點的詳細說明考點3數據庫系統(tǒng)的根本特點考試鏈接：考點3在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%，主要是以填空題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應該理解物理獨立性和邏輯獨立性的定義。數據獨立性是數據與程序間的互不依賴性，即數據庫中的數據獨立于應用程序而不依賴于應用程序。數據的獨立性一般分為物理獨立性與邏輯獨立性兩種?！?〕物理獨立性：指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨立的。當數據的物理構造〔包括存儲構造、存取方式等〕改變時，如存儲設備的更換、物理存儲的更換、存取方式改變等，應用程序都不用改變?！?〕邏輯獨立性：指用戶的應用程序與數據庫的邏輯構造是相互獨立的。數據的邏輯構造改變了，如修改數據模式、增加新的數據類型、改變數據間聯(lián)系等，用戶程序都可以不變。數據統(tǒng)一管理與控制主要包括以下 3個方面：數據的完整性檢查、數據的平安性保護和并發(fā)控制?？键c4數據庫系統(tǒng)的內部構造體系考試鏈接：考點4在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應該理解三級模式及兩級映射的定義。誤區(qū)警示：一個數據庫只有一個概念模式。一個概念模式可以有假設干個外模式。三級模式都有幾種名稱，讀者應該熟記每個模式的另一些名稱。1．數據統(tǒng)系統(tǒng)的3級模式〔1〕概念模式，也稱邏輯模式，是對數據庫系統(tǒng)中全局數據邏輯構造的描述，是全體用戶〔應用〕公共數據視圖。一個數據庫只有一個概念模式。〔2〕外模式，外模式也稱子模式，它是數據庫用戶能夠看見和使用的局部數據的邏輯構造和特征的描述， 它是由概念模式推導而出來的，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。一個概念模式可以有假設干個外模式?！?〕內模式，內模式又稱物理模式，它給出了數據庫物理存儲構造與物理存取方法。內模式處于最底層，它反映了數據在計算機物理構造中的實際存儲形式，概念模式處于中間層，它反映了設計者的數據全局邏輯要求，而外模式處于最外層，它反映了用戶對數據的要求。小提示：內模式處于最底層，它反映了數據在計算機物理構造中的實際存儲形式，概念模式處于中間層，它反映了設計者的數據全局邏輯要求，而外模式處于最外層，它反映了用戶對數據的要求。2.數據庫系統(tǒng)的兩級映射兩級映射保證了數據庫系統(tǒng)中數據的獨立性。〔1〕概念模式到內模式的映射。該映射給出了概念模式中數據的全局邏輯構造到數據的物理存儲構造間的對應關系；〔2〕外模式到概念模式的映射。概念模式是一個全局模式而外模式是用戶的局部模式。一個概念模式中可以定義多個外模式，而每個外模式是概念模式的一個根本視圖。?疑難解答：數據庫應用系統(tǒng)的構造是什么樣的？數據庫應用系統(tǒng)的7個局部以一定的邏輯層次構造方式組成一個有機的整體，它們的構造關系是：應用系統(tǒng)工、應用開發(fā)工具軟件、數據庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、硬件。數據模型考點5數據模型的根本概念考試鏈接：考點5在筆試考試中是一個經?？疾斓膬热荩霈F(xiàn)的機率為70%主要是以填空形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為重點識記內容，讀者應該識記數據模型的3個局部。數據模型用來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數據和信息。分為兩個階段：把現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型；把概念模型轉換為某一支持的數據模型。數據模型所描述的內容有3個局部，它們是數據構造、數據操作與數據約束?？键c6模型考試鏈接：考點6在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為4分，此考點為理解內容，讀者應該理解實體間三種函數關系，識記實體、屬性、聯(lián)系各用什么圖形來表示。1．模型的根本概念〔1〕實體：現(xiàn)實世界中的事物可以抽象成為實體，實體是概念世界中的根本單位，它們是客觀存在的且又能相互區(qū)別的事物?！?〕屬性：現(xiàn)實世界中事物均有一些特性，這些特性可以用屬性來表示?！?〕碼：唯一標識實體的屬性集稱為碼。〔4〕域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域?！?〕聯(lián)系：在現(xiàn)實世界中事物間的關聯(lián)稱為聯(lián)系。兩個實體集間的聯(lián)系實際上是實體集間的函數關系，這種函數關系可以有下面幾種：一對一的聯(lián)系、一對多或多對一聯(lián)系、多對多。2．模型的圖示法模型用圖來表示。〔1〕實體表示法：在圖中用矩形表示實體集，在矩形內寫上該實體集的名字?！?〕屬性表示法：在圖中用橢圓形表示屬性，在橢圓形內寫上該屬性的名稱?！?〕聯(lián)系表示法：在圖中用菱形表示聯(lián)系，菱形內寫上聯(lián)系名?？键c7層次模型考試鏈接：考點7在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%，主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者應該理解層次模型的定義。它的根本構造是樹形構造。滿足下面兩個條件的根本層次聯(lián)系的集合為層次模型?！?丨有且只有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點；〔2〕除根結點以外的其他結點有且僅有一個雙親結點?？键c8關系模型考試鏈接：考點8筆試考試中，是一個經?？疾斓膬热?，在筆試考試中出現(xiàn)的機率為70%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點重點掌握為理解內容，讀者應該理解二維表的7個性質，識記三類數據約束。誤區(qū)警示：當對關系模型進展查詢運算，涉及到多種運算時，應當注意它們之間的先后順序，因為有可能進展投影運算時，把符合條件的記錄過濾，產生錯誤的結果。關系模型采用二維表來表示，二維表一般滿足下面 7個性質：〔1丨二維表中元組個數是有限的元組個數有限性；〔2〕二維表中元組均不一樣元組的唯一性；〔3〕二維表中元組的次序可以任意交換元組的次序無關性；〔4〕二維表中元組的分量是不可分割的根本數據項元組分量的原子性；〔5〕二維表中屬性名各不一樣屬性名唯一性；〔6〕二維表中屬性與次序無關，可任意交換屬性的次序無關性；〔7〕二維表屬性的分量具有與該屬性一樣的值域分量值域的統(tǒng)一性。在二維表中惟一標識元組的最小屬性值稱為該表的鍵或碼。二維表中可能有假設干個健，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，那么稱該屬性值為A的外鍵或外碼。關系操縱：數據查詢、數據刪除、數據插入、數據修改。關系模型允許定義三類數據約束，它們是實體完整性約束、參照完整性約束以及用戶定義的完整性約束。小提示：關系模式采用二維表來表示，一個關系對應一張二維表。可以這么說，一個關系就是一個二維表，但是一個二維表不一定是—個關系。疑難解答：圖是如何向關系模式轉換的？從圖到關系模式的轉換是比擬直接的，實體與聯(lián)系都可以表示成關系，圖中屬性也可以轉換成關系的屬性。實體集也可以轉換成關系。關系代數考點9關系代數考試鏈接：考點9在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點重點掌握理解內容，讀者應該理解關系模型的根本操作以及關系代數的幾種運算。誤區(qū)警示：當對關系模型進展查詢運算，涉及到多種運算時，應當注意它們之間的先后順序，因為有可能進展投影運算時，把符合條件的記錄過濾，產生錯誤的結果。1關系模型的根本操作關系模型的根本操作：插入、刪除、修改和查詢。其中查詢包含如下運算：投影運算。從R中選擇出假設干屬性列組成新的關系。選擇運算。選擇運算是一個一元運算，關系F通過選擇運算〔并由該運算給出所選擇的邏輯條件〕后仍為一個關系。設關系的邏輯條件為F,那么R滿足F的選擇運算可寫成：彷F(R)笛卡爾積運算。設有n元關系R及m元關系S,它們分別有p、q個兀組，那么關系R與S經笛卡爾積記為RXS,該關系是一個兀關系，元組個數是pXq,由R與S的有序組組合而成。小提示：當關系模式進展笛卡爾積運算時，讀者應該注意運算后的結果是元關系，元組個數是pXq,這是經?；煜摹?.關系代數中的擴大運算〔1〕交運算：關系R與S經交運算后所得到的關系是由那些既在R內又在S內的有序組所組成，記為RASo〔2〕除運算如果將笛卡爾積運算看作乘運算的話，除運算就是它的逆運算。當關系xS時，那么可將除運算寫成：T+或S稱為T除以R的商。除法運算不是根本運算，它可以由根本運算推導而出。〔3〕連接與自然連接運算連接運算又可稱為。運算，這是一種二元運算，通過它可以將兩個關系合并成一個大關系。設有關系R、S以及比擬式iej，其中i為R中的域，j為S中的域，e含義同前。那么可以將R、S在域i,j上的e連接記為：R|x|Siej在e連接中如果e為"="，就稱此連接為等值連接，否那么稱為不等值連接；如e為"<"時稱為小于連接；如e為">"時稱為大于連接。自然連接〔丨是一種特殊的等值連接，它滿足下面的條件：兩關系間有公共域；通過公共域的等值進展連接。設有關系R、S,R有域Ai,A,…，，S有域B,R，…，并且，1,2,…，，與Bi,B2,…，分別為一樣域，此時它們自然連接可記為：x自然連接的含義可用下式表示：XnA1,A2,……1,……〔彷11A22A…人(RxS)〕@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展運算， 但自然連接還需要取消重復列，所以是同時從行和列的角度進展運算。數據庫設計與管理考點10數據庫設計概述考試鏈接：考點10在筆試考試中出現(xiàn)的機率為30%主要是以選擇題的形式出現(xiàn)，分值為2分，此考點為識記內容，讀者還應識記數據庫設計的前4個階段以及它們相應的任務。數據庫設計中有兩種方法，面向數據的方法和面向過程的方法：

面向數據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。由于數據在系統(tǒng)中穩(wěn)定性高，數據已成為系統(tǒng)的核心，因此面向數據的設計方法已成為主流。數