2022年二级c公共基础知识 .pdf

1 目录第一章 数据结构与算法 . 21.1 算法 . 21.2 数据结构的基本概念 . 31.3 栈及线性链表 . 41.4 树与二叉树 . 51.5 查找技术 . 71.6 排序技术 . 71.7 例题详解 . 8公共基础知识总结 . 10第一章数据结构与算法 . 101.1 算法 . 101.2 数据结构的基本基本概念 . 1013 线性表及其顺序存储结构 . 1114 栈和队列 . 1115 线性链表 . 1116 树与二叉树 . 1217 查找技术 . 1218 排序技术 . 13第二章程序设计基础 . 1321 程序设计设计方法和风格 . 1322 结构化程序设计 . 1323 面向对象的程序设计 . 13第三章软件工程基础 . 1431 软件工程基本概念 . 1432 结构化分析方法 . 1533 结构化设计方法 . 1634 软件测试 . 1635 程序的调试 . 17第四章 数据库 . 1741 数据库系统的基本概念 . 174.2 数据模型 . 184.3 关系代数 . 194.4 数据库设计与管理 . 19二级公共基础知识（填空题40 道） . 20二级公共基础知识（选择题80 道） . 23计算机 2 级公共基础 120 题 . 33名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 46 页 - - - - - - - - - 2 第一章数据结构与算法经过对部分考生的调查以及对近年真题的总结分析，笔试部分经常考查的是算法复杂度、数据结构的概念、栈、二叉树的遍历、二分法查找，读者应对此部分进行重点学习。详细重点学习知识点：1算法的概念、算法时间复杂度及空间复杂度的概念2数据结构的定义、数据逻辑结构及物理结构的定义3栈的定义及其运算、线性链表的存储方式4树与二叉树的概念、二叉树的基本性质、完全二叉树的概念、二叉树的遍历5二分查找法6冒泡排序法1.1 算法考点 1 算法的基本概念考试链接：考点 1 在笔试考试中考核的几率为30%，主要是以填空题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者还应该了解算法中对数据的基本运算。计算机解题的过程实际上是在实施某种算法，这种算法称为计算机算法。1算法的基本特征：可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。2算法的基本要素：（1）算法中对数据的运算和操作一个算法由两种基本要素组成： 一是对数据对象的运算和操作； 二是算法的控制结构。在一般的计算机系统中，基本的运算和操作有以下4 类：算术运算、逻辑运算、关系运算和数据传输。（2）算法的控制结构：算法中各操作之间的执行顺序称为算法的控制结构。描述算法的工具通常有传统流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言等。一个算法一般都可以用顺序、选择、循环3 种基本控制结构组合而成。考点 2 算法复杂度考试链接：考点 2 在笔试考试中，是一个经常考查的内容， 在笔试考试中出现的几率为70%，主要是以选择的形式出现， 分值为 2 分，此考点为重点识记内容， 读者还应该识记算法时间复杂度及空间复杂度的概念。1.算法的时间复杂度算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。同一个算法用不同的语言实现， 或者用不同的编译程序进行编译，或者在不同的计算机上运行， 效率均不同。 这表明使用绝对的时间单位衡量算法的效率是不合适的。撇开这些与计算机硬件、软件有关的因素，可以认为一个特定算法运行工作量 的大小，只依赖于问题的规模（通常用整数n 表示），它是问题规模的函数。即算法的工作量 =f（n）2.算法的空间复杂度算法的空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 46 页 - - - - - - - - - 3 一个算法所占用的存储空间包括算法程序所占的空间、输入的初始数据所占的存储空间以及算法执行过程中所需要的额外空间。其中额外空间包括算法程序执行过程中的工作单元以及某种数据结构所需要的附加存储空间。如果额外空间量相对于问题规模来说是常数， 则称该算法是原地工作的。 在许多实际问题中， 为了减少算法所占的存储空间， 通常采用压缩存储技术， 以便尽量减少不必要的额外空间。疑难解答：算法的工作量用什么来计算？算法的工作量用算法所执行的基本运算次数来计算，而算法所执行的基本运算次数是问题规模的函数，即算法的工作量=f（n），其中 n 是问题的规模。1.2 数据结构的基本概念考点 3 数据结构的定义考试链接：考点 3 在笔试考试中，是一个经常考查的内容， 在笔试考试中出现的几率为70%，主要是以选择的形式出现， 分值为 2 分，此考点为识记内容， 读者还应该识记数据的逻辑结构和存储结构的概念。数据结构作为计算机的一门学科，主要研究和讨论以下三个方面：（1）数据集合中个数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；（2）在对数据元素进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；（3）对各种数据结构进行的运算。数据：是对客观事物的符号表示， 在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。数据元素：是数据的基本单位， 在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述，它可以用一个数据元素的集合和定义在此集合中的若干关系来表示。数据的逻辑结构有两个要素： 一是数据元素的集合， 通常记为 D；二是 D 上的关系，它反映了数据元素之间的前后件关系，通常记为 R。一个数据结构可以表示成B=（D，R）其中 B表示数据结构。为了反映D中各数据元素之间的前后件关系，一般用二元组来表示。数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的存储结构（也称数据的物理结构）。由于数据元素在计算机存储空间中的位置关系可能与逻辑关系不同，因此，为了表示存放在计算机存储空间中的各数据元素之间的逻辑关系（即前后件关系），在数据的存储结构中， 不仅要存放各数据元素的信息， 还需要存放各数据元素之间的前后件关系的信息。一种数据的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构，常用的存储结构有顺序、链接、索引等存储结构。而采用不同的存储结构，其数据处理的效率是不同的。因此，在进行数据处理时，选择合适的存储结构是很重要的。考点 4 线性结构与非线性结构考试链接：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 46 页 - - - - - - - - - 4 考点 4 在笔试考试中， 虽然说不是考试经常考查的内容，但读者还是对此考点有所了解，在笔试考试中出现的几率为30%，主要是以填空题出现的形式出现，分值为 2 分，此考点为识记内容。根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度，一般将数据结构分为两大类型：线性结构与非线性结构。如果一个非空的数据结构满足下列两个条件：（1）有且只有一个根结点；（2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。则称该数据结构为线性结构。 线性结构又称线性表。 在一个线性结构中插入或删除任何一个结点后还应是线性结构。如果一个数据结构不是线性结构，则称之为非线性结构。疑难解答：空的数据结构是线性结构还是非线性结构？一个空的数据结构究竟是属于线性结构还是属于非线性结构，这要根据具体情况来确定。如果对该数据结构的算法是按线性结构的规则来处理的，则属于线性结构；否则属于非线性结构。1.3 栈及线性链表考点 5 栈及其基本运算考试链接：考点 5 在笔试考试中，是一个必考的内容，在笔试考试中出现的几率为100%，主要是以选择的形式出现， 分值为 2 分，此考点为重点掌握内容， 读者应该掌握栈的运算。1栈的基本概念栈是限定只在一端进行插入与删除的线性表，通常称插入、删除的这一端为栈顶，另一端为栈底。 当表中没有元素时称为空栈。栈顶元素总是后被插入的元素，从而也是最先被删除的元素； 栈底元素总是最先被插入的元素，从而也是最后才能被删除的元素。栈是按照先进后出 或后进先出 的原则组织数据的。2栈的顺序存储及其运算用一维数组 S（1m）作为栈的顺序存储空间，其中m 为最大容量。在栈的顺序存储空间S（1m）中， S（bottom ）为栈底元素， S（top）为栈顶元素。 top=0 表示栈空； top=m 表示栈满。栈的基本运算有三种：入栈、退栈与读栈顶元素。（1）入栈运算：入栈运算是指在栈顶位置插入一个新元素。首先将栈顶指针加一（即 top 加 1），然后将新元素插入到栈顶指针指向的位置。当栈顶指针已经指向存储空间的最后一个位置时，说明栈空间已满， 不可能再进行入栈操作。 这种情况称为栈 上溢错误。（2）退栈运算：退栈是指取出栈顶元素并赋给一个指定的变量。首先将栈顶元素（栈顶指针指向的元素）赋给一个指定的变量，然后将栈顶指针减一（即top减 1）。当栈顶指针为 0 时，说明栈空，不可进行退栈操作。这种情况称为栈的下溢错误。（3）读栈顶元素：读栈顶元素是指将栈顶元素赋给一个指定的变量。这个运算不删除栈顶元素， 只是将它赋给一个变量， 因此栈顶指针不会改变。 当栈顶指针为 0 时，说明栈空，读不到栈顶元素。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 46 页 - - - - - - - - - 5 小技巧：栈是按照 先进后出 或后进先出 的原则组织数据， 但是出栈方式有多种选择，在考题中经常考查各种不同的出栈方式。考点 6 线性链表的基本概念考试链接：考点 6 在笔试考试中出现的几率为30%，主要是以选择的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容。重点识记结点的组成。在链式存储方式中，要求每个结点由两部分组成：一部分用于存放数据元素值，称为数据域， 另一部分用于存放指针， 称为指针域。 其中指针用于指向该结点的前一个或后一个结点（即前件或后件）。链式存储方式既可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。（1）线性链表线性表的链式存储结构称为线性链表。在某些应用中， 对线性链表中的每个结点设置两个指针，一个称为左指针， 用以指向其前件结点； 另一个称为右指针， 用以指向其后件结点。 这样的表称为双向链表。（2）带链的栈栈也是线性表， 也可以采用链式存储结构。 带链的栈可以用来收集计算机存储空间中所有空闲的存储结点，这种带链的栈称为可利用栈。疑难解答：在链式结构中，存储空间位置关系与逻辑关系是什么？在链式存储结构中， 存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。1.4 树与二叉树考点 7 树与二叉树及其基本性质考试链接：考点 7 在笔试考试中，是一个必考的内容，在笔试考试中出现的几率为100%，主要是以选择的形式出现， 有时也有出现在填空题中， 分值为 2 分，此考点为重点掌握内容。重点识记树及二叉树的性质。误区警示：满二叉树也是完全二叉树， 而完全二叉树一般不是满二叉树。应该注意二者的区别。1、树的基本概念树(tree）是一种简单的非线性结构。在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点， 没有前件的结点只有一个， 称为树的根结点。 每一个结点可以有多个后件，它们称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。在树结构中，一个结点所拥有的后件个数称为该结点的度。叶子结点的度为0。在树中，所有结点中的最大的度称为树的度。2、二叉树及其基本性质（1）二叉树的定义二叉树是一种很有用的非线性结构，具有以下两个特点：非空二叉树只有一个根结点；每一个结点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树和右子树。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 46 页 - - - - - - - - - 6 由以上特点可以看出，在二叉树中，每一个结点的度最大为2，即所有子树（左子树或右子树） 也均为二叉树， 而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。另外，二叉树中的每个结点的子树被明显地分为左子树和右子树。在二叉树中， 一个结点可以只有左子树而没有右子树，也可以只有右子树而没有左子树。当一个结点既没有左子树也没有右子树时，该结点即为叶子结点。（2）二叉树的基本性质二叉树具有以下几个性质：性质 1：在二叉树的第 k 层上，最多有 2k-1（k1）个结点；性质 2：深度为 m 的二叉树最多有 2m-1 个结点；性质 3：在任意一棵二叉树中，度为0 的结点（即叶子结点）总是比度为2 的结点多一个。性质 4：具有 n 个结点的二叉树，其深度至少为log2n+1，其中 log2n表示取 log2n 的整数部分。小技巧：在二叉树的遍历中，无论是前序遍历，中序遍历还是后序遍历，二叉树的叶子结点的先后顺序都是不变的。3、满二叉树与完全二叉树满二叉树是指这样的一种二叉树：除最后一层外， 每一层上的所有结点都有两个子结点。在满二叉树中，每一层上的结点数都达到最大值，即在满二叉树的第k层上有 2k-1 个结点，且深度为m 的满二叉树有 2m1 个结点。完全二叉树是指这样的二叉树： 除最后一层外，每一层上的结点数均达到最大值；在最后一层上只缺少右边的若干结点。对于完全二叉树来说， 叶子结点只可能在层次最大的两层上出现：对于任何一个结点，若其右分支下的子孙结点的最大层次为p，则其左分支下的子孙结点的最大层次或为 p，或为 p+1。完全二叉树具有以下两个性质：性质 5:具有 n 个结点的完全二叉树的深度为log2n+1。性质 6:设完全二叉树共有n 个结点。如果从根结点开始， 按层次（每一层从左到右）用自然数 1，2，, ，n 给结点进行编号， 则对于编号为 k（k=1，2，, ，n）的结点有以下结论：若 k=1，则该结点为根结点，它没有父结点；若k1，则该结点的父结点编号为 INT（k/2）。若 2kn， 则编号为 k 的结点的左子结点编号为2k； 否则该结点无左子结点 （显然也没有右子结点）。若 2k+1n，则编号为 k的结点的右子结点编号为2k+1；否则该结点无右子结点。考点 8 二叉树的遍历考试链接：考点 8 在笔试考试中考核几率为30%，分值为 2 分，读者应该熟练掌握各种遍历的具体算法，能由两种遍历的结果推导另一种遍历的结果。在遍历二叉树的过程中， 一般先遍历左子树， 再遍历右子树。 在先左后右的原则下，根据访问根结点的次序，二叉树的遍历分为三类：前序遍历、中序遍历和后序遍历。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 46 页 - - - - - - - - - 7 （1）前序遍历：先访问根结点、然后遍历左子树，最后遍历右子树；并且，在遍历左、右子树时，仍然先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树。（2）中序遍历：先遍历左子树、然后访问根结点，最后遍历右子树；并且，在遍历左、右子树时，仍然先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树。（3）后序遍历：先遍历左子树、然后遍历右子树，最后访问根结点；并且，在遍历左、右子树时，仍然先遍历左子树，然后遍历右子树，最后访问根结点。疑难解答：树与二叉树的不同之处是什么？在二叉树中，每一个结点的度最大为2，即所有子树（左子树或右子树）也均为二叉树，而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。1.5 查找技术考点 9 顺序查找考试链接：考点 9 在笔试考试中考核几率在30%，一般出现选择题中， 分值为 2 分，读者应该具体掌握顺序查找的算法。查找是指在一个给定的数据结构中查找某个指定的元素。从线性表的第一个元素开始，依次将线性表中的元素与被查找的元素相比较，若相等则表示查找成功；若线性表中所有的元素都与被查找元素进行了比较但都不相等，则表示查找失败。在下列两种情况下也只能采用顺序查找：（1）如果线性表为无序表，则不管是顺序存储结构还是链式存储结构，只能用顺序查找。（2）即使是有序线性表，如果采用链式存储结构，也只能用顺序查找。考点 10 二分法查找考试链接：考点 10 在笔试考试中考核几率为30%，一般出现填空题中，分值为2 分，考核比较多查找的比较次数，读者应该具体掌握二分查找法的算法。二分法只适用于顺序存储的，按非递减排列的有序表，其方法如下：设有序线性表的长度为n，被查找的元素为i，（1）将 i 与线性表的中间项进行比较；（2）若 i 与中间项的值相等，则查找成功；（3）若 i 小于中间项，则在线性表的前半部分以相同的方法查找；（4）若 i 大于中间项，则在线性表的后半部分以相同的方法查找。疑难解答：二分查找法适用于哪种情况？二分查找法只适用于顺序存储的有序表。在此所说的有序表是指线性表中的元素按值非递减排列（即从小到大，但允许相邻元素值相等）。这个过程一直进行到查找成功或子表长度为0 为止。对于长度为 n 的有序线性表，在最坏情况下，二分查找只需要比较log2n 次。1.6 排序技术考点 11 交换类排序法考试链接 : 考点 11 属于比较难的内容，一般以选择题的形式考查，考核几率为30%，分值约为 2 分，读者应该熟练掌握几种排序算法的基本过程。冒泡排序法和快速排序法都属于交换类排序法。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8 （1）冒泡排序法首先，从表头开始往后扫描线性表，逐次比较相邻两个元素的大小，若前面的元素大于后面的元素，则将它们互换，不断地将两个相邻元素中的大者往后移动，最后最大者到了线性表的最后。然后，从后到前扫描剩下的线性表，逐次比较相邻两个元素的大小，若后面的元素小于前面的元素，则将它们互换，不断地将两个相邻元素中的小者往前移动，最后最小者到了线性表的最前面。对剩下的线性表重复上述过程，直到剩下的线性表变空为止，此时已经排好序。在最坏的情况下，冒泡排序需要比较次数为n（n1）/2 。（2）快速排序法它的基本思想是：任取待排序序列中的某个元素作为基准 （一般取第一个元素） ，通过一趟排序， 将待排元素分为左右两个子序列，左子序列元素的排序码均小于或等于基准元素的排序码， 右子序列的排序码则大于基准元素的排序码，然后分别对两个子序列继续进行排序，直至整个序列有序。疑难解答：冒泡排序和快速排序的平均执行时间分别是多少？冒泡排序法的平均执行时间是O（n2），而快速排序法的平均执行时间是O（nlog2n）。1.7 例题详解一、选择题【例 1】算法的时间复杂度取决于_。（考点 2）A）问题的规模B）待处理的数据的初态C）问题的难度D）A）和 B）解析：算法的时间复杂度不仅与问题的规模有关，在同一个问题规模下， 而且与输入数据有关。 即与输入数据所有的可能取值范围、输入各种数据或数据集的概率有关。答案： D）【例 2】在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成_。（考点 3）A）内部结构和外部结构B）线性结构和非线性结构C）紧凑结构和非紧凑结构D）动态结构和静态结构解析：逻辑结构反映数据元素之间的逻辑关系，线性结构表示数据元素之间为一对一的关系， 非线性结构表示数据元素之间为一对多或者多对一的关系，所以答案为 B）。答案： B）【例 3】以下 _不是栈的基本运算。（考点5）A）判断栈是否为素空B）将栈置为空栈C）删除栈顶元素D）删除栈底元素解析：栈的基本运算有：入栈，出栈（删除栈顶元素），初始化、置空、判断栈是否为空或满、提取栈顶元素等，对栈的操作都是在栈顶进行的。答案： D）【例 4】链表不具备的特点是 _。（考点 6）A）可随机访问任意一个结点B）插入和删除不需要移动任何元素C）不必事先估计存储空间D）所需空间与其长度成正比名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 46 页 - - - - - - - - - 9 解析：顺序表可以随机访问任意一个结点，而链表必须从第一个数据结点出发，逐一查找每个结点。所以答案为A）。答案： A）【例 5】已知某二叉树的后序遍历序列是DACBE ，中序遍历序列是DEBAC ，则它的前序遍历序列是 _ 。（考点 8）A）ACBED B）DEABC C）DECAB D）EDBAC 解析：后序遍历的顺序是左子树右子树根结点；中序遍历顺序是 左子树根结点右子树 ；前序遍历顺序是 根结点左子树右子树。根据各种遍历算法，不难得出前序遍历序列是EDBAC 。所以答案为 D）。答案： D）【例 6】设有一个已按各元素的值排好序的线性表（长度大于2），对给定的值k，分别用顺序查找法和二分查找法查找一个与k 相等的元素，比较的次数分别是 s 和 b，在查找不成功的情况下，s和 b 的关系是 _。（考点 9）A）s=b B）sb C）slog2n+1。答案： B）【例 7】在快速排序过程中，每次划分，将被划分的表（或子表）分成左、右两个子表，考虑这两个子表，下列结论一定正确的是_。（考点 11）A）左、右两个子表都已各自排好序B）左边子表中的元素都不大于右边子表中的元素C） 左边子表的长度小于右边子表的长度D）左、右两个子表中元素的平均值相等解析：快速排序基本思想是： 任取待排序表中的某个元素作为基准（一般取第一个元素），通过一趟排序，将待排元素分为左右两个子表，左子表元素的排序码均小于或等于基准元素的排序码，右子表的排序码则大于基准元素的排序码，然后分别对两个子表继续进行排序，直至整个表有序。答案： B）二、填空题【例 1】问题处理方案的正确而完整的描述称为_。（考点 1）解析：计算机解题的过程实际上是在实施某种算法，这种算法称为计算机算法。答案：算法【例 2】一个空的数据结构是按线性结构处理的，则属于_。（考点 4）解析：一个空的数据结构是线性结构或是非线性结构，要根据具体情况而定。 如果对数据结构的运算是按线性结构来处理的，则属于线性结构， 否则属于非线性结构。答案：线性结构【例 3】设树 T的度为 4，其中度为 1、2、3 和 4 的结点的个数分别为4、2、1、1，则 T 中叶子结点的个数为 _。（考点 7）解析：根据树的性质： 树的结点数等于所有结点的度与对应的结点个数乘积之和加 1。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 46 页 - - - - - - - - - 10 因此树的结点数为14223141116。叶子结点数目等于树结点总数减去度不为 0 的结点数之和，即16（4211）8。答案： 8 【例 4】二分法查找的存储结构仅限于_且是有序的。（考点10）解析：二分查找，也称折半查找，它是一种高效率的查找方法。但二分查找有条件限制：要求表必须用顺序存储结构，且表中元素必须按关键字有序(升序或降序均可）。答案：顺序存储结构* 公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1 算法算法：是指解题方案的准确而完整的描述。算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计。算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则，每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。特征包括：（1）可行性；（2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不充许有模棱两可的解释，不允许有多义性；（3） 有穷性，算法必须能在有限的时间内做完， 即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义；（4）拥有足够的情报。算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。1.2 数据结构的基本基本概念数据结构研究的三个方面：（1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；（2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；（3）对各种数据结构进行的运算。数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。数据的逻辑结构包含：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 46 页 - - - - - - - - - 11 （1）表示数据元素的信息；（2）表示各数据元素之间的前后件关系。数据的存储结构有顺序、链接、索引等。线性结构条件：（1）有且只有一个根结点；（2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。13 线性表及其顺序存储结构线性表由一组数据元素构成， 数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。在复杂线性表中， 由若干项数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。非空线性表的结构特征：（1）且只有一个根结点a1，它无前件；（2）有且只有一个终端结点an，它无后件；（3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。结点个数n 称为线性表的长度，当n=0时，称为空表。线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点：（1）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的；（2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。ai的存储地址为： ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k, ，ADR(a1) 为第一个元素的地址， k代表每个元素占的字节数。顺序表的运算：插入、删除。（详见 14-16 页）14 栈和队列栈是限定在一端进行插入与删除的线性表，允许插入与删除的一端称为栈顶，不允许插入与删除的另一端称为栈底。栈按照“先进后出”（ FILO ）或“后进先出”（ LIFO ）组织数据，栈具有记忆作用。用 top 表示栈顶位置，用bottom 表示栈底。栈的基本运算：（1）插入元素称为入栈运算； （2）删除元素称为退栈运算； （3）读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。队列是指允许在一端 （队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。Rear指针指向队尾， front 指针指向队头。队列是“先进行出”（ FIFO ）或“后进后出”（ LILO ）的线性表。队列运算包括（ 1）入队运算：从队尾插入一个元素；（2）退队运算：从队头删除一个元素。循环队列： s=0表示队列空， s=1且 front=rear 表示队列满15 线性链表数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元，这种存储单元称为存储结点， 简称结点。结点由两部分组成： （1）用于存储数据元素值，称为数据域；（2）用于存放指针，称为指针域，用于指向前一个或后一个结点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 46 页 - - - - - - - - - 12 在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。链式存储方式即可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。线性链表， HEAD称为头指针， HEAD=NULL （或 0）称为空表，如果是两指针：左指针（ Llink）指向前件结点，右指针（Rlink）指向后件结点。线性链表的基本运算：查找、插入、删除。16 树与二叉树树是一种简单的非线性结构，所有元素之间具有明显的层次特性。在树结构中，每一个结点只有一个前件， 称为父结点，没有前件的结点只有一个，称为树的根结点， 简称树的根。 每一个结点可以有多个后件，称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。在树结构中， 一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度，所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。二叉树的特点： （1）非空二叉树只有一个根结点； （2）每一个结点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树与右子树。二叉树的基本性质：（1）在二叉树的第 k 层上，最多有 2k-1(k1)个结点；（2）深度为 m 的二叉树最多有2m-1 个结点；（3）度为 0 的结点（即叶子结点）总是比度为2 的结点多一个；（4）具有 n 个结点的二叉树，其深度至少为log2n+1,其中log2n表示取 log2n的整数部分；（5）具有 n 个结点的完全二叉树的深度为log2n+1；（6）设完全二叉树共有n 个结点。如果从根结点开始，按层序（每一层从左到右）用自然数 1，2，, .n 给结点进行编号（ k=1,2, .n），有以下结论：若 k=1，则该结点为根结点，它没有父结点；若k1，则该结点的父结点编号为 INT(k/2)；若 2kn， 则编号为 k 的结点的左子结点编号为2k； 否则该结点无左子结点 （也无右子结点）；若 2k+1n，则编号为 k的结点的右子结点编号为2k+1；否则该结点无右子结点。满二叉树是指除最后一层外，每一层上的所有结点有两个子结点，则k 层上有2k-1 个结点深度为 m 的满二叉树有 2m-1 个结点。完全二叉树是指除最后一层外， 每一层上的结点数均达到最大值，在最后一层上只缺少右边的若干结点。二叉树存储结构采用链式存储结构， 对于满二叉树与完全二叉树可以按层序进行顺序存储。二叉树的遍历：（1）前序遍历（ DLR ），首先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树；（2）中序遍历（ LDR ），首先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树；（3） 后序遍历（LRD ） 首先遍历左子树， 然后访问遍历右子树， 最后访问根结点。17 查找技术顺序查找的使用情况：（1）线性表为无序表；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 46 页 - - - - - - - - - 13 （2）表采用链式存储结构。二分法查找只适用于顺序存储的有序表，对于长度为 n 的有序线性表， 最坏情况只需比较 log2n 次。18 排序技术排序是指将一个无序序列整理成按值非递减顺序排列的有序序列。交换类排序法：（ 1）冒泡排序法，需要比较的次数为n(n-1)/2；（2）快速排序法。插入类排序法：（ 1）简单插入排序法，最坏情况需要n(n-1)/2 次比较；（ 2）希尔排序法，最坏情况需要O(n1.5)次比较。选择类排序法：（ 1）简单选择排序法 , 最坏情况需要 n(n-1)/2 次比较；（ 2）堆排序法，最坏情况需要O(nlog2n)次比较第二章程序设计基础21 程序设计设计方法和风格如何形成良好的程序设计风格3 公共基础知识总结1、源程序文档化；2、数据说明的方法；3、语句的结构；4、输入和输出。注释分序言性注释和功能性注释，语句结构清晰第一、效率第二。22 结构化程序设计结构化程序设计方法的四条原则是：1. 自顶向下； 2. 逐步求精； 3.模块化； 4.限制使用 goto 语句。结构化程序的基本结构和特点：（1）顺序结构：一种简单的程序设计，最基本、最常用的结构；（2）选择结构：又称分支结构， 包括简单选择和多分支选择结构，可根据条件，判断应该选择哪一条分支来执行相应的语句序列；（3）重复结构：又称循环结构，可根据给定条件，判断是否需要重复执行某一相同程序段。23 面向对象的程序设计面向对象的程序设计：以60 年代末挪威奥斯陆大学和挪威计算机中心研制的SIMULA语言为标志。面向对象方法的优点：（1）与人类习惯的思维方法一致；（2）稳定性好；（3）可重用性好；（4）易于开发大型软件产品；（5）可维护性好。对象是面向对象方法中最基本的概念，可以用来表示客观世界中的任何实体，对象是实体的抽象。面向对象的程序设计方法中的对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位， 由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 46 页 - - - - - - - - - 14 属性即对象所包含的信息， 操作描述了对象执行的功能， 操作也称为方法或服务。对象的基本特点：（1）标识惟一性；（2）分类性；（3）多态性；（4）封装性；（5）模块独立性好。类是指具有共同属性、 共同方法的对象的集合。 所以类是对象的抽象， 对象是对应类的一个实例。消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息。消息的组成包括（ 1）接收消息的对象的名称；（2）消息标识符，也称消息名；（3）零个或多个参数。继承是指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义他们。继承分单继承和多重继承。 单继承指一个类只允许有一个父类，多重继承指一个类允许有多个父类。多态性是指同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的- 第三章软件工程基础31 软件工程基本概念计算机软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。软件的特点包括：（1）软件是一种逻辑实体；（2）软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程；（3）软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题；（4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，受计算机系统的限制，这导致了软件移植的问题；（5）软件复杂性高，成本昂贵；（6）软件开发涉及诸多的社会因素。软件按功能分为应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）。软件危机主要表现在成本、质量、生产率等问题。软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。软件工程包括 3 个要素：方法、工具和过程。软件工程过程是把软件转化为输出的一组彼此相关的资源和活动，包含 4 种基本活动：（1）P软件规格说明；（2）D软件开发；（3）C 软件确认；（4）A软件演进。软件周期：软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程。软件生命周期三个阶段 :软件定义、软件开发、运行维护，主要活动阶段是：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 46 页 - - - - - - - - - 15 （1）可行性研究与计划制定；（2）需求分析；（3）软件设计；（4）软件实现；（5）软件测试；（6）运行和维护。软件工程的目标和与原则：目标：在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的产品。基本目标：付出较低的开发成本；达到要求的软件功能；取得较好的软件性能；开发软件易于移植；需要较低的费用；能按时完成开发，及时交付使用。基本原则：抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性。软件工