2023年全國計算機二級考試基礎(chǔ)知識講義

目錄全國計算機等級考試——二級公共基礎(chǔ)知識輔導(dǎo)講義 1第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 1第二章程序設(shè)計基礎(chǔ) 7第三章軟件工程基礎(chǔ) 9第四章數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ) 16第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.1算法

1、算法是指解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。換句話說，算法是對特定問題求解環(huán)節(jié)的一種描述。*：算法不等于程序，也不等于計算方法。程序的編制不也許優(yōu)于算法的設(shè)計這是由于：在編寫程序時要受到計算機系統(tǒng)運營環(huán)境的限制，程序通常還要考慮很多與方法和分析無關(guān)的細節(jié)問題。。

2、算法的基本特性

（1）可行性。針對實際問題而設(shè)計的算法，執(zhí)行后可以得到滿意的結(jié)果。

（2）擬定性。每一條指令的含義明確，無二義性。并且在任何條件下，算法只有唯一的一條執(zhí)行途徑，即相同的輸入只能得出相同的輸出。這是由于：在編寫程序時要受到計算機系統(tǒng)運營環(huán)境的限制，程序通常還要考慮很多與方法和分析無關(guān)的細節(jié)問題。（3）有窮性。算法必須在有限的時間內(nèi)完畢。有兩重含義，一是算法中的操作環(huán)節(jié)為有限個，二是每個環(huán)節(jié)都能在有限時間內(nèi)完畢。（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，而這些運算對象又也許具有某種初始狀態(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(dāng)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(dāng)算法擁有足夠的情報時，此算法才是有效的；而當(dāng)提供的情報不夠時，算法也許無效。*：綜上所述，所謂算法，是一組嚴(yán)謹(jǐn)?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)雜度重要涉及時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

（1）算法時間復(fù)雜度是指執(zhí)行算法所需要的計算工作量，可以用執(zhí)行算法的過程中所需基本運算的執(zhí)行次數(shù)來度量。

（2）算法空間復(fù)雜度是指執(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)的基本概念

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指互相有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)重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）表達數(shù)據(jù)元素的信息；2）表達各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系前后件關(guān)系：一般情況下，在具有相同特性的數(shù)據(jù)元素集合中，各個數(shù)據(jù)元素之間存在某種關(guān)系（即聯(lián)系），這種關(guān)系反映了該集合中的數(shù)據(jù)元素所固有的一種結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)解決領(lǐng)域中，通常把數(shù)據(jù)元素之間這種固有的關(guān)系簡樸地用前后件關(guān)系（即直接前驅(qū)與直接后繼關(guān)系）來描述。。

（2）在對數(shù)據(jù)進行解決時，各數(shù)據(jù)元素在計算機中的存儲關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。前后件關(guān)系：一般情況下，在具有相同特性的數(shù)據(jù)元素集合中，各個數(shù)據(jù)元素之間存在某種關(guān)系（即聯(lián)系），這種關(guān)系反映了該集合中的數(shù)據(jù)元素所固有的一種結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)解決領(lǐng)域中，通常把數(shù)據(jù)元素之間這種固有的關(guān)系簡樸地用前后件關(guān)系（即直接前驅(qū)與直接后繼關(guān)系）來描述。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、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)。由此得到的存儲表達稱為順序存儲結(jié)構(gòu)。2）鏈接存儲。它不規(guī)定邏輯上相鄰的結(jié)點在物理位置上亦相鄰，結(jié)點間的邏輯關(guān)系是由附加的指針字段表達的。由此得到的存儲表達稱為鏈?zhǔn)酱鎯Y(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(biāo)記結(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)在計算機存儲空間中的存放形式。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)解決效率。（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)的圖形表達一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了用二元關(guān)系表達外，還可以直觀地用圖形表達。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表達中，對于數(shù)據(jù)集合D中的每一個數(shù)據(jù)元素用中間標(biāo)有元素值的方框表達，一般稱之為數(shù)據(jù)結(jié)點，并簡稱為結(jié)點；為了進一步表達各數(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)點在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，沒有前件的結(jié)點稱為根結(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。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，沒有前件的結(jié)點稱為根結(jié)點。（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。1.3線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)

1、線性表由一組數(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，元素之間的相對位置是線性的。線性表是由n(n≥0)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。線性表可認為空表。*：線性表是一種存儲結(jié)構(gòu)，它的存儲方式：順序和鏈?zhǔn)健?、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。*：由此可以看出，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，可以通過計算機直接擬定第i個結(jié)點的存儲地址。

3、順序表的插入、刪除運算（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

（1）順序表的插入運算：在一般情況下，要在第i（1≤i≤n）個元素之前插入一個新元素時，一方面要從最后一個（即第n個）元素開始，直到第i個元素之間共n-i+1個元素依次向后移動一個位置，移動結(jié)束后，第i個位置就被空出，然后將新元素插入到第i項。插入結(jié)束后，線性表的長度就增長了1。*：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（1≤i≤n）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-1）/2個元素。插入、刪除運算不方便。1.4棧和隊列

1、棧及其基本運算棧是限定在一端進行插入與刪除運算的線性表。在棧中，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“后進先出”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?zhǔn)綏！?、隊列及其基本運算隊列是指允許在一端（隊尾）進入插入，而在另一端（隊頭）進行刪除的線性表。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。隊列運算涉及：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)隊列中，用隊尾指針rear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。*：循環(huán)隊列中元素的個數(shù)=rear-front。1.5線性鏈表（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

1、線性表順序存儲的缺陷（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）：（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)元素時需要移動大量的數(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)分派。2、線性鏈表：線性表的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)稱為線性鏈表，是一種物理存儲單元上非連續(xù)、非順序的存儲結(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?zhǔn)酱鎯Ψ绞街?，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：線性鏈表分為單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表三種類型。在單鏈表中，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)立兩個指針，一個稱為左指針，指向其前件結(jié)點；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：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)點之前插入一個新元素。*：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)“上溢當(dāng)為一個線性表分派順序存儲結(jié)構(gòu)后，假如出現(xiàn)線性表的存儲空間已滿，但還需要插入新的元素時，就會發(fā)生“上溢”現(xiàn)象?！爆F(xiàn)象當(dāng)為一個線性表分派順序存儲結(jié)構(gòu)后，假如出現(xiàn)線性表的存儲空間已滿，但還需要插入新的元素時，就會發(fā)生“上溢”現(xiàn)象。（2）在線性鏈表中刪除包含指定元素的結(jié)點。*：在線性鏈表中刪除元素時，也不需要移動數(shù)據(jù)元素，只需要修改相關(guān)結(jié)點指針即可。（3）將兩個線性鏈表按規(guī)定合并成一個線性鏈表。（4）將一個線性鏈表按規(guī)定進行分解。（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在鏈表中，即使知道被訪問結(jié)點的序號i，也不能像順序表中那樣直接按序號i訪問結(jié)點，而只能從鏈表的頭指針出發(fā)，順著鏈域逐個結(jié)點往下搜索，直至搜索到第i個結(jié)點為止。因此，鏈表不是隨機存儲結(jié)構(gòu)。。在鏈表中，即使知道被訪問結(jié)點的序號i，也不能像順序表中那樣直接按序號i訪問結(jié)點，而只能從鏈表的頭指針出發(fā)，順著鏈域逐個結(jié)點往下搜索，直至搜索到第i個結(jié)點為止。因此，鏈表不是隨機存儲結(jié)構(gòu)。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)點的解決必須單獨考慮，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陷，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）在鏈表中增長了一個表頭結(jié)點，其數(shù)據(jù)域為任意或者根據(jù)需要來設(shè)立，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：循環(huán)鏈表的優(yōu)點重要體現(xiàn)在兩個方面：一是在循環(huán)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)訪問到表中其他所有的結(jié)點，而線性單鏈表做不到這一點；二是由于在循環(huán)鏈表中設(shè)立了一個表頭結(jié)點，在任何情況下，循環(huán)鏈表中至少有一個結(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)上增長了一個表頭結(jié)點，其插入和刪除運算與單鏈表相同。但它可以從任一結(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。1.6樹與二叉樹（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

1、樹的基本概念樹是一種簡樸的非線性結(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)中，每一個結(jié)點只有一個前件，稱為父結(jié)點。沒有前件的結(jié)點只有一個，稱為樹的根結(jié)點，簡稱樹的根。每一個結(jié)點可以有多個后件，稱為該結(jié)點的子結(jié)點。沒有后件的結(jié)點稱為葉子結(jié)點。

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，所有結(jié)點中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。2、二叉樹及其基本性質(zhì)（1）什么是二叉樹二叉樹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，二叉樹的度可認為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)（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

性質(zhì)1在二叉樹的第k層上，最多有個結(jié)點。性質(zhì)2深度為m的二叉樹最多有個個結(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。性質(zhì)4具有n個結(jié)點的二叉樹，其深度至少為，其中表達取的整數(shù)部分。3、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。完全二叉樹：除最后一層外，每一層上的結(jié)點數(shù)均達成最大值；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。下圖a表達的是滿二叉樹，下圖b表達的是完全二叉樹：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。性質(zhì)6設(shè)完全二叉樹共有n個結(jié)點，假如從根結(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=1，2，…，n）的結(jié)點有以下結(jié)論：①若k=1，則該結(jié)點為根結(jié)點，它沒有父結(jié)點；若k>1，則該結(jié)點的父結(jié)點的編號為INT(k/2)。②若2k≤n，則編號為k的左子結(jié)點編號為2k；否則該結(jié)點無左子結(jié)點（顯然也沒有右子結(jié)點）。③若2k+1≤n，則編號為k的右子結(jié)點編號為2k+1；否則該結(jié)點無右子結(jié)點。4、二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)在計算機中，二叉樹通常采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(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)點的存儲地址，稱為右指針域。*：一般二叉樹通常采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(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這樣，不僅節(jié)省了存儲空間，又能方便地擬定每一個結(jié)點的父結(jié)點與左右子結(jié)點的位置，但順序存儲結(jié)構(gòu)對于一般的二叉樹不合用。。

5、二叉樹的遍歷（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

二叉樹的遍歷是指不反復(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：這樣，不僅節(jié)省了存儲空間，又能方便地擬定每一個結(jié)點的父結(jié)點與左右子結(jié)點的位置，但順序存儲結(jié)構(gòu)對于一般的二叉樹不合用。（1）前序遍歷（DLR）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：一方面訪問根結(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：一方面遍歷左子樹，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（LRD）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：一方面遍歷左子樹，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。1.7查找技術(shù)（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）查找：根據(jù)給定的某個值，在查找表中擬定一個其關(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：查找過程中關(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。否則就是表中沒有要找的元素，查找不成功。在平均情況下，運用順序查找法在線性表中查找一個元素，大約要與線性表中一半的元素進行比較，最壞情況下需要比較n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O（n）。下列兩種情況下只能采用順序查找：1）假如線性表是無序表（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?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，都只能用順序查找。2）即使是有序線性表，假如采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，也只能用順序查找。2、二分法查找思想：先擬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（中間項mid=(n-1)/2，mid的值四舍五入取整）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大于中間項的值，則在線性表的后半部分查找。特點：比順序查找方法效率高。最壞的情況下，需要比較log2n次。*：二分法查找只合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）排列允許相鄰元素值相等。。對于無序線性表和線性表的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)只能用順序查找。在長度為n的有序線性表中進行二分法查找，其時間復(fù)雜度為O（log2n）。允許相鄰元素值相等。1.8排序技術(shù)（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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、互換類排序法（方法：冒泡排序，快速排序）。2、插入類排序法（方法：簡樸插入排序，希爾排序）。3、選擇類排序法（方法：簡樸選擇排序，堆排序）。總結(jié)：各種排序法比較：本章應(yīng)考點撥：本章內(nèi)容在筆試中會出現(xiàn)5-6個題目，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)2.1程序設(shè)計風(fēng)格（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）程序設(shè)計的風(fēng)格重要強調(diào)：“清楚第一，效率第二”“清楚第一，效率第二”是當(dāng)今主導(dǎo)的程序設(shè)計風(fēng)格。?！扒宄谝?，效率第二”是當(dāng)今主導(dǎo)的程序設(shè)計風(fēng)格。（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，涉及程序標(biāo)題、程序功能說明、重要算法、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重要功能。3）視覺組織。運用空格、空行、縮進等技巧使程序?qū)哟吻宄?。?）數(shù)據(jù)說明。1）數(shù)據(jù)說明的順序規(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）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)先考慮清楚性；3）程序編寫要做到清楚第一，效率第二；4）在保證程序?qū)Φ牡幕A(chǔ)上再規(guī)定提高效率；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“否認”條件語句；10）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有助于程序的簡化；11）要模塊化，使模塊功能盡也許單一化；12）運用信息隱蔽信息隱蔽是指采用封裝技術(shù)，將程序模塊的實行細節(jié)隱藏起來，使模塊接口盡量簡樸。即指在設(shè)計和擬定模塊時，使得一個模塊內(nèi)包含的信息（過程或數(shù)據(jù)），對于不需要這些信息的其它模塊來說，是不能訪問的。，保證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。信息隱蔽是指采用封裝技術(shù)，將程序模塊的實行細節(jié)隱藏起來，使模塊接口盡量簡樸。即指在設(shè)計和擬定模塊時，使得一個模塊內(nèi)包含的信息（過程或數(shù)據(jù)），對于不需要這些信息的其它模塊來說，是不能訪問的。（4）輸入和輸出。1）對輸入數(shù)據(jù)檢查數(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）輸入格式要簡樸，使得輸入的環(huán)節(jié)和操作盡也許簡樸；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，最佳使用輸入結(jié)束標(biāo)志；7）在以交互式輸入/輸出方式進行輸入時，要在屏幕上使用提醒符明確提醒輸入的請求，同時在數(shù)據(jù)輸入過程中和輸入結(jié)束時，應(yīng)在屏幕上給出狀態(tài)信息；8）當(dāng)程序設(shè)計語言對輸入格式有嚴(yán)格規(guī)定期，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。2.2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)計方法的重要原則可以概括為：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)；先考慮全局目的，后考慮局部目的。不要一開始就過多追求眾多的細節(jié)，先從最上層總目的開始設(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)計一些子目的作過渡，逐步細化。（3）模塊化。一個復(fù)雜問題，肯定是由若干稍簡樸的問題構(gòu)成。模塊化是把程序要解決的總目的分解為分目的，再進一步分解為具體的小目的，把每個小目的稱為一個模塊。（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)，反復(fù)結(jié)構(gòu)。

1）順序結(jié)構(gòu)。一種簡樸的程序設(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)，涉及簡樸選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)，可根據(jù)條件，判斷應(yīng)當(dāng)選擇哪一條分支來執(zhí)行相應(yīng)的語句序列。

3）反復(fù)結(jié)構(gòu)。又稱循環(huán)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)給定的條件，判斷是否需要反復(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。2.3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）客觀世界中任何一個事物都可以被當(dāng)作是一個對象，面向?qū)ο蠓椒ǖ谋举|(zhì)就是主張從客觀世界固有的事物出發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，提倡人們在現(xiàn)實生活中常用的思維來結(jié)識、理解和描述客觀事物，強調(diào)最終建立的系統(tǒng)可以映射問題域。也就是說，系統(tǒng)中的對象及對象之間的關(guān)系可以如實地反映問題域中固有的事物及其關(guān)系。面向?qū)ο蠓椒ǖ闹匾獌?yōu)點：（1）與人類習(xí)慣的思維方法一致；（2）穩(wěn)定性好；（3）可重用軟件的重用是指在不同的軟件開發(fā)過程中反復(fù)使用相同或相似軟件的過程。性好；（4）易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品；（5）可維護性好。軟件的重用是指在不同的軟件開發(fā)過程中反復(fù)使用相同或相似軟件的過程。*：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計重要考慮的是提高軟件的可重用性。對象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍睿梢杂脕肀磉_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，由一組表達其靜態(tài)特性的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。對象是屬性和方法的封裝體。屬性即對象所包含的信息，它在設(shè)計對象時擬定，一般只能通過執(zhí)行對象的操作來改變。操作描述了對象執(zhí)行的功能，操作也稱為方法或服務(wù)。操作是對象的動態(tài)屬性。

*：一個對象由對象名、屬性和操作三部分組成。對象的基本特點：標(biāo)記惟一性，分類性，多態(tài)性，封裝性，模塊獨立性好。

（1）標(biāo)記惟一性。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。從外面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，主線無需知道數(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，即解決能力的實行和內(nèi)部狀態(tài)，對外是不可見的。從外面不能直接使用對象的解決能力，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，并且對象是以數(shù)據(jù)為中心的，操作圍繞對其數(shù)據(jù)所需做的解決來設(shè)立，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。類是指具有共同屬性、共同方法的對象的集合。所以類是對象的抽象，對象是相應(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。消息的組成涉及：（1）接受消息的對象的名稱；（2）消息標(biāo)記符，也稱消息名；（3）零個或多個參數(shù)。*：在面向?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。

繼承是指可以直接獲得已有的性質(zhì)和特性，而不必反復(fù)定義他們。繼承分單繼承和多重繼承。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。*：類的繼承性是類之間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。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）本章應(yīng)考點撥：本章在考試中會出現(xiàn)約1個題目，所占分值大約占2分，是出題量較小的一章。本章內(nèi)容比較少，也很簡樸，掌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，比較可惜。第三章軟件工程基礎(chǔ)3.1軟件工程基本概念（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

1、軟件的相關(guān)概念計算機軟件是涉及程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。

軟件的特點涉及：1）軟件是一種邏輯實體，而不是物理實體，具有抽象性軟件的這個特點使它與其它工程對象有著明顯的差異。人們可以把它記錄在存儲介質(zhì)上，但卻無法看到軟件自身的形態(tài)，必須通過觀測、分析、思考、判斷，才干了解它的功能、性能等特性。；2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；3）軟件在運營、使用期間不存在磨損、老化問題；4）軟件的開發(fā)、運營對計算機系統(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許多軟件的開發(fā)和運營涉及軟件用戶的機構(gòu)設(shè)立，體制問題以及管理方式等，甚至涉及到人們的觀念和心理，軟件知識產(chǎn)權(quán)及法律等問題。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）。軟件的這個特點使它與其它工程對象有著明顯的差異。人們可以把它記錄在存儲介質(zhì)上，但卻無法看到軟件自身的形態(tài)，必須通過觀測、分析、思考、判斷，才干了解它的功能、性能等特性。許多軟件的開發(fā)和運營涉及軟件用戶的機構(gòu)設(shè)立，體制問題以及管理方式等，甚至涉及到人們的觀念和心理，軟件知識產(chǎn)權(quán)及法律等問題。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）2、軟件危機與軟件工程軟件工程源自軟件危機。所謂軟件危機是泛指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所碰到的一系列嚴(yán)重問題。具體的說，在軟件開發(fā)和維護過程中，軟件危機重要表現(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)成本超過預(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限度非常低。5）軟件的成本不斷提高。6）軟件開發(fā)生產(chǎn)率的提高跟不上硬件的發(fā)展和應(yīng)用需求的增長。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）總之，可以將軟件危機可以歸結(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(biāo)準(zhǔn)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)，重要有軟件開發(fā)方法學(xué)、軟件工具、軟件工程環(huán)境。2）軟件工程管理，重要有軟件管理、軟件工程經(jīng)濟學(xué)。軟件工程的重要思想是將工程化原則運用到軟件開發(fā)過程，它涉及3個要素：方法、工具和過程。方法是完畢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)及軟件運營維護三個階段：

1）軟件定義階段：涉及制定計劃和需求分析。制定計劃：擬定總目的；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具體的定義。2）軟件開發(fā)階段：軟件設(shè)計：分為概要設(shè)計和具體設(shè)計兩個部分。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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)上檢查軟件的各個組成部分。3）軟件運營維護階段：軟件投入運營，并在使用中不斷地維護，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營維護階段。4、軟件工程的目的和與原則（1）軟件工程目的：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戶需求的產(chǎn)品。（2）軟件工程需要達成的基本目的應(yīng)是：付出較低的開發(fā)成本；達成規(guī)定的軟件功能；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；能準(zhǔn)時完畢開發(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、擬定性、一致性、完備性和可驗證性。1)抽象：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，使模塊接口盡量簡樸。3）模塊化：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)雜性增長，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)表達過于復(fù)雜，不利于控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。4）局部化：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。5）擬定性：軟件開發(fā)過程中所有概念的表達應(yīng)是擬定、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。7）完備性：軟件系統(tǒng)不丟失任何重要成分，完全實現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能。8）可驗證性：應(yīng)遵循容易檢查、測評、評審的原則，以保證系統(tǒng)的對的性。

5、軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）(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撐環(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行。（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，ComputerAidedSoftwareEngineering）將各種軟件工具、開發(fā)機器和一個存放開發(fā)過程信息的中心數(shù)據(jù)庫組合起來，形成軟件工程環(huán)境。它將極大減少軟件開發(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?/p>

*：需求分析的任務(wù)就是導(dǎo)出目的系統(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環(huán)節(jié)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，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的解決流程，以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為重要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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）鑒定樹；4）鑒定表。

數(shù)據(jù)流圖以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和解決的過程，它反映了系統(tǒng)必須完畢的邏輯功能，是結(jié)構(gòu)化分析方法中用于表達系統(tǒng)邏輯模型的一種工具。上圖是數(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。存儲文獻（數(shù)據(jù)源）：表達解決過程中存放各種數(shù)據(jù)的文獻。源，潭：表達系統(tǒng)和環(huán)境的接口，屬系統(tǒng)之外的實體。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）畫數(shù)據(jù)流圖的基本環(huán)節(jié)：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：數(shù)據(jù)字典：對所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個有組織的列表，以及精確的、嚴(yán)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。*：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。

*：數(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)格說明書是需求分析階段的最后成果，通過建立完整的信息描述、具體的功能和行為描述、性能需求和設(shè)計約束的說明、合適的驗收標(biāo)準(zhǔn)，給出對目的軟件的各種需求。3.3結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法

1、軟件設(shè)計的基礎(chǔ)（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）*：需求分析重要解決“做什么”的問題，而軟件設(shè)計重要解決“怎么做”的問題。從技術(shù)觀點來看，軟件設(shè)計涉及軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計、過程設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計：定義軟件系統(tǒng)各重要部件之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)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。接口設(shè)計：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。過程設(shè)計：把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程性描述。從工程角度來看，軟件設(shè)計分兩步完畢，即概要設(shè)計和具體設(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)，擬定系統(tǒng)級接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫模式。具體設(shè)計：擬定每個模塊的實現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用適當(dāng)方法表達算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細節(jié)。軟件設(shè)計的基本原理涉及：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)劃提成一個個較小的、相對獨立但又不互相關(guān)聯(lián)的模塊的過程。3）信息隱蔽。每個模塊的實行細節(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規(guī)定的具體的子功能，而和軟件系統(tǒng)中其他的模塊的接口是簡樸的。*：模塊分解的重要指導(dǎo)思想是信息隱蔽和模塊獨立性。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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)合的緊密限度的度量。*：按內(nèi)聚性由弱到強排列，內(nèi)聚可以分為以下幾種：偶爾內(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限度的度量。*：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。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）一個設(shè)計良好的軟件系統(tǒng)應(yīng)具有高內(nèi)聚、低耦合的特性。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（概要設(shè)計）和具體設(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：模塊用一個矩形表達，箭頭表達模塊間的調(diào)用關(guān)系。在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表達模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實心圓的箭頭表達傳遞的是控制信息，空心圓箭心表達傳遞的是數(shù)據(jù)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。其表達形式如下圖：（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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)解決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)解決再將其傳送給下屬模塊。變換模塊：從上級模塊取得數(shù)據(jù)，進行特定的解決，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)圖的例圖及有關(guān)術(shù)語列舉如下：深度：表達控制的層數(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。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）寬度：整體控制跨度（最大模塊數(shù)的層）的表達。扇入：調(diào)用一個給定模塊的模塊個數(shù)。扇出：一個模塊直接調(diào)用的其他模塊數(shù)。原子模塊：樹中位于葉子結(jié)點的模塊。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，運用這些方法可以把數(shù)據(jù)流圖變換成結(jié)構(gòu)圖表達軟件的結(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)解決問題的工作過程大體分為三步，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)解決問題的工作機理是接受一項事務(wù)，根據(jù)事務(wù)解決的特點和性質(zhì)，選擇分派一個適當(dāng)?shù)慕鉀Q單元單元是程序中最小的部分，由可以隱含的三部分組成：數(shù)據(jù)輸入、加工和數(shù)據(jù)輸出。，然后給出結(jié)果。單元是程序中最小的部分，由可以隱含的三部分組成：數(shù)據(jù)輸入、加工和數(shù)據(jù)輸出。具體設(shè)計是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個模塊擬定實現(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達算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細節(jié)。*：具體設(shè)計的任務(wù)是擬定實現(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（即具體設(shè)計）工具有以下幾種：圖形工具：程序流程圖、N-S（方盒圖）、PAD（問題分析圖）和HIPO（層次圖+輸入/解決/輸出圖）。表格工具：鑒定表。語言工具：PDL（偽碼）PDL（偽碼）：過程設(shè)計語言，它是用正文形式表達數(shù)據(jù)和解決過程的設(shè)計工具。PDL（偽碼）：過程設(shè)計語言，它是用正文形式表達數(shù)據(jù)和解決過程的設(shè)計工具。3.4軟件測試1、軟件測試定義：使用人工或自動手段來運營或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢查它是否滿足規(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：盡也許地多發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤，不能也不也許證明程序沒有錯誤。軟件測試的關(guān)鍵是設(shè)計測試用例測試用例是指對一項特定的軟件產(chǎn)品進行測試任務(wù)的描述，體現(xiàn)測試方案、方法、技術(shù)和策略。，一個好的測試用例能找到迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤。測試用例是指對一項特定的軟件產(chǎn)品進行測試任務(wù)的描述，體現(xiàn)測試方案、方法、技術(shù)和策略。2、軟件測試方法：靜態(tài)測試和動態(tài)測試。

靜態(tài)測試：涉及代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實際運營軟件，重要通過人工進行。

動態(tài)測試：是基于計算機的測試，重要涉及白盒測試方法和黑盒測試方法。

（1）白盒測試（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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)格規(guī)定。白盒測試的基本原則：保證所測模塊中每一獨立途徑至少執(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，重要用軟件的單元測試，重要方法有邏輯覆蓋、基本途徑測試等。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達有判斷、分支、條件等幾種表達方法。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。途徑覆蓋：執(zhí)行足夠的測試用例，使程序中所有的也許的途徑都至少經(jīng)歷一次。鑒定覆蓋：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也許取值至少執(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也許取值至少執(zhí)行一次，同時每個判斷的所有也許取值分支至少執(zhí)行一次。*：邏輯覆蓋的強度依次是：語句覆蓋<途徑覆蓋<鑒定覆蓋<條件覆蓋<判斷-條件覆蓋。B、基本途徑測試。其思想和環(huán)節(jié)是，根據(jù)軟件過程性描述中的控制流程擬定程序的環(huán)路復(fù)雜性度量，用此度量定義基本途徑集合，并由此導(dǎo)出一組測試用例，對每一條獨立執(zhí)行途徑進行測試。（2）黑盒測試（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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行測試和驗證。黑盒測試重要診斷功能不對或漏掉、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，重要方法有等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法等，重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，它是將程序的所有也許的輸入數(shù)據(jù)劃提成若干部分（及若干等價類），然后從每個等價類中選取數(shù)據(jù)作為測試用例。B、邊界值分析法。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)驗和直覺推測程序中也許存在的各種錯誤，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個環(huán)節(jié)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）進行對的性檢測的測試，目的是發(fā)現(xiàn)各模塊內(nèi)部也許存在的各種錯誤。單元測試根據(jù)程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來設(shè)計測試用例，其依據(jù)是具體設(shè)計說明書和源程序。單元測試的技術(shù)可以采用靜態(tài)分析和動態(tài)測試。對動態(tài)測試通常以白盒測試為主，輔之以黑盒測試。單元測試的內(nèi)容涉及：模塊接口測試、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測試、錯誤解決測試和邊界測試。*：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)動模塊相稱于被測模塊的主程序，它接受測試數(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（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）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)計規(guī)定組裝起來的同時進行測試，重要目的是發(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)容涉及：軟件單元的接口測試、全局?jǐn)?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：非增量方式組裝與增量方式組裝。非增量方式組裝：也稱為一次性組裝方式。一方面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，最終得到規(guī)定的軟件系統(tǒng)。增量方式組裝：又稱漸增式集成方式。一方面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規(guī)定的軟件系統(tǒng)。增量方式組裝又涉及自頂向下、自底向上、自頂向下與自底向上相結(jié)合等三種方式。（3）確認測試確認測試的任務(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規(guī)定一致。確認測試的重要依據(jù)是軟件需求規(guī)格說明書。確認測試重要運用黑盒測試法。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）（4）系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試的目的在于通過與系統(tǒng)的需求定義進行比較，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，并在實際使用環(huán)境下來運營。系統(tǒng)測試的具體實行一般涉及：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)試注意與軟件測試區(qū)分。的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯誤，重要在開發(fā)階段進行，調(diào)試程序應(yīng)當(dāng)由編制源程序的程序員來完畢。注意與軟件測試區(qū)分。程序調(diào)試的基本環(huán)節(jié)：（1）錯誤定位；（2）糾正錯誤；（3）回歸測試。*：軟件的調(diào)試后要進行回歸測試，防止引進新的錯誤。這是由于修改程序也許帶來新的錯誤，反復(fù)進行暴露這個錯誤的原始測試或某些有關(guān)測試，以確認該錯誤是否被排除、是否引進了新的錯誤。

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)試重要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯，是重要的調(diào)試手段，而動態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。這是由于修改程序也許帶來新的錯誤，反復(fù)進行暴露這個錯誤的原始測試或某些有關(guān)測試，以確認該錯誤是否被排除、是否引進了新的錯誤。對軟件重要的調(diào)試方法可以采用：（1）強行排錯法。重要方法有：通過內(nèi)存所有打印來排錯；在程序特定部位設(shè)立打印語句；自動調(diào)試工具。（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）（2）回溯法。發(fā)現(xiàn)了錯誤，分析錯誤征兆，擬定發(fā)現(xiàn)“癥狀”的位置。一般用于小程序。（3）因素排除法。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)想及枚舉出所有也許犯錯的因素作為假設(shè)；然后再用原始測試數(shù)據(jù)或新的測試，從中逐個排除不也許對的的假設(shè)；最后，再用測試數(shù)據(jù)驗證余下的假設(shè)擬定犯錯的因素。2）歸納法。從錯誤征兆著手，通過度析它們之間的關(guān)系來找犯錯誤。大體分四步：收集有關(guān)的數(shù)據(jù)；組織數(shù)據(jù)；提出假設(shè)；證明假設(shè)。3）二分法。在程序的關(guān)鍵點給變量賦對的值，然后運營程序并檢查程序的輸出。假如輸出結(jié)果對的，則錯誤因素在程序的前半部分；反之，錯誤因素在程序的后半部分。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，本章重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(xí)本章時，重點應(yīng)放在基本概念的記憶和基本原理的理解上。

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（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

1、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)：事實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)，有型與值之分。數(shù)據(jù)的型給出了數(shù)據(jù)表達的類型，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（INT）值15。

（2）數(shù)據(jù)庫（DB）：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)庫集中了各種應(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(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、控制及保護和數(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)模式定義。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負責(zé)為數(shù)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(zé)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，它自身還具有做簡樸的算術(shù)運算及記錄的能力，并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)對的的必要條件，因此必須經(jīng)常檢查以維護數(shù)據(jù)對的。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有共享性，而數(shù)據(jù)共享也許會引發(fā)數(shù)據(jù)的非法使用，因此必須要對數(shù)據(jù)對的使用做出必要的規(guī)定，并在使用時做檢查，這就是數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)完整性與安全性的維護是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本功能。5）數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫是一個集成、共享的數(shù)據(jù)集合體，它能為多個應(yīng)用程序服務(wù)，所以就存在著多個應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的并發(fā)操作。在并發(fā)操作中假如不加控制和管理，多個應(yīng)用程序間就會互相干擾，從而對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)導(dǎo)致破壞。因此，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須對多個應(yīng)用程序的并發(fā)操作做必要的控制以保證數(shù)據(jù)不受破壞，這就是數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一旦遭到破壞，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須有能力及時進行恢復(fù)，這就是數(shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)。

6）數(shù)據(jù)的服務(wù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的多種服務(wù)功能，如數(shù)據(jù)拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測、分析等。（4）數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：對數(shù)據(jù)庫進行規(guī)劃、設(shè)計、維護、監(jiān)視等的專業(yè)管理人員。

（5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）：由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺（硬件）、軟件平臺（軟件）五個部分構(gòu)成的運營實體。（6）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。*：數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主線目的是解決數(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、文獻系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。下表是數(shù)據(jù)管理三個階段的比較：（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）人工管理階段文獻系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段背景應(yīng)用背景科學(xué)計算科學(xué)計算、管理大規(guī)模管理硬件背景無直接存取存儲設(shè)備磁盤、磁鼓大容量磁備盤軟件背景沒有操作系統(tǒng)有文獻系統(tǒng)有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)解決方式批解決聯(lián)機實時解決、批解決聯(lián)機實時解決、分布解決、批解決特點數(shù)據(jù)的管理者用戶（程序員）文獻系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對象某一應(yīng)用程序某一應(yīng)用現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)的共享限度無共享，冗余度極大共享性差，冗余度大共享性高，冗余度小數(shù)據(jù)的獨立性不獨立，完全依賴于程序獨立性差具有高度的物理獨立性和一定的邏輯獨立性數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化無結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序自己控制由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力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。*：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以減少數(shù)據(jù)冗余在一個集合中的反復(fù)數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)冗余。，但無法避免一切冗余。在一個集合中的反復(fù)數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)冗余。（3）數(shù)據(jù)獨立性：數(shù)據(jù)獨立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性，即數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序。也就是說，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與存取方式的改變不會影響應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)獨立性一般分為物理獨立性與邏輯獨立性兩級。1）物理獨立性：物理獨立性即是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)（涉及存儲結(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。2）邏輯獨立性：數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變，如修改數(shù)據(jù)模式、增長新的數(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。數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制重要包含以下三個方面：1）數(shù)據(jù)的完整性檢查：檢查數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的對的性以保證數(shù)據(jù)的對的。2）數(shù)據(jù)的安全性保護：檢查數(shù)據(jù)庫訪問者以防止非法訪問。3）并發(fā)控制：控制多個應(yīng)用的并發(fā)訪問所產(chǎn)生的互相干擾以保證其對的性。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：（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）

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)視圖視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導(dǎo)出的表，它與基本表不同，是一個虛表。數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義，而不存放視圖相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍然存放在本來的基本表中。。

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)模式的物理性重要體現(xiàn)在操作系統(tǒng)及文獻級上，它尚未進一步到設(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。

（2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：視圖是從一個或幾個基本表（或視圖）導(dǎo)出的表，它與基本表不同，是一個虛表。數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義，而不存放視圖相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)仍然存放在本來的基本表中。1）概念模式/內(nèi)模式的映射：實現(xiàn)了概念模式到內(nèi)模式之間的互相轉(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互相轉(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（學(xué)吧學(xué)吧獨家稿件）（1）數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特性的抽象，它從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表達與操作提供一個抽象的框架。（2）數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有三個部分，它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)約束。1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合，涉及與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象，以及與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象。它用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。2）數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作是對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作的集合，涉及操作的含義、符號、操作規(guī)則及實現(xiàn)操作的語句等。它用于描述系統(tǒng)的動態(tài)特性。3）數(shù)據(jù)的約束條件：數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符號數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的對的、有效和相容。（3）數(shù)據(jù)模型分為概念模型、邏輯數(shù)據(jù)模型和物理模型三類：1）概念數(shù)據(jù)模型：簡稱概念模型，是對客觀世界復(fù)雜事物的結(jié)構(gòu)描述及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系的刻畫。概念模型重要有：E-R模型(實體聯(lián)系模型)、擴充的E-R模型、面向?qū)ο竽Ｐ图爸^詞模型等。2）邏輯數(shù)據(jù)模型：又稱數(shù)據(jù)模型，是一種面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模型，該模型著重于在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一級的實現(xiàn)。邏輯數(shù)據(jù)模型重要有：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷取?）物理數(shù)據(jù)模型：又稱物理模型，它是一種面向計算機物理表達的模型，此模型給出了數(shù)據(jù)模型在計算機上物理結(jié)構(gòu)的表達。2、實體聯(lián)系模型及E-R圖（1）E-R模型的基本概念：

1）實體：現(xiàn)實世界中的事物。

2）屬性：事物的特性。

3）聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)系。實體集的關(guān)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。

E-R模型三個基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系：1）實體集（聯(lián)系）與屬性間的聯(lián)接關(guān)系；2）實體（集）與