计算机系统的软件 (2)精选PPT.ppt

计算机系统的软件第1页，此课件共133页哦教学目的 本讲主要介绍计算机软件的基本概念,对计算机软件有总体上了解教学重点与难点 软件定义 软件分类 计算机系统的组成8.1 计算机软件概述计算机软件概述计算机软件概述计算机软件概述第2页，此课件共133页哦程序作为商品以有形介质为载体进行交易,称做软件。即软件是指为运行、维护、管理及应用计算机所编制的所有程序及其文档资料的总和。软件的特性：软件是功能、性能相对完备的程序系统 软件是具有使用性能的软设备 软件是信息商品 软件是一种只有过时而无“磨损”的商品 8.1.1 什么是软件什么是软件 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第3页，此课件共133页哦系统软件：软件制售商为释放硬件潜能、方便使用而配备的软件。OS、语言编译/解释系统、网络软件、数据库管理软件、各种服务程序、界面工具箱等支持计算机正常运作和“通用”的软件。应用软件：指解决某一应用领域问题的软件。财会软件、通信软件、科技计算软件、CAD/CAM软件等。8.1.2 8.1.2 软件的分类软件的分类软件的分类软件的分类 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第4页，此课件共133页哦三类软件的关系三类软件的关系三类软件的关系三类软件的关系 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第5页，此课件共133页哦常用软件常用软件操作操作系统系统群件群件系统系统办公办公软件软件系统工系统工具软件具软件管理计算机系统的软硬件资料，合理地组织计算机工作流程，并为用户使用计算机提供良好的工作环境。如Windows等。一类日常办公的软件，如Office编程语言一般是以一个集成环境的形式出现的。如：Visual Stutio。可以帮助操作系统更有效地完成系统的管理和维护。如反病毒软件程序开程序开程序开程序开发工具发工具发工具发工具Internet工具软件工具软件多媒体多媒体处理处理数据库数据库是信息管理的中心，如Access、SQL Server一种基于电子邮件的应用系统软件，它拓宽了电子邮件的内涵，涵养了很多通信协作功能。如Notes、Exchange Server、Group Wise在CPU一级提供多媒体指令，实现对多媒体的直接支持。基于网络环境和Internet 环境的应用软件，如Web服务器、FTP 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第6页，此课件共133页哦8.1.4 8.1.4 计算机系统的组成计算机系统的组成计算机系统的组成计算机系统的组成 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第7页，此课件共133页哦计算机系统的体系结构计算机系统的体系结构计算机系统的体系结构计算机系统的体系结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第8页，此课件共133页哦 软件概念；软件概念；软件分类；软件分类；计算机系统的组成；计算机系统的组成；教教 学学 小小 结结 返返 回回 上一页上一页第9页，此课件共133页哦 教学目的教学目的 本讲主要介绍算法和数据结构的基本概念，以及几种常用的数据结构 教学重点与难点教学重点与难点 1.算法的基本概念 2.线性表 3.栈 4.队列 5.树8.2 算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构算法与数据结构第10页，此课件共133页哦教学引入 计算机内部有很多数据需要我们处理，那么计算机内部有很多数据需要我们处理，那么计算机是按照什么形式处理这些数据的？计算机是按照什么形式处理这些数据的？返返 回回下一页下一页 第11页，此课件共133页哦典型问题典型问题u排序问题u汉诺塔问题un皇后问题u旅行商问题问题类型问题类型u排序u查找u串处理u图问题u组合问题u几何问题u数值问题8.2.1 8.2.1 为什么要学习算法与数据结构为什么要学习算法与数据结构为什么要学习算法与数据结构为什么要学习算法与数据结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第12页，此课件共133页哦问题的描述问题的描述建立数学模型建立数学模型算法设计算法设计算法的正确性证明算法的正确性证明算法分析算法分析算法的程序实现算法的程序实现2.2.计算机求解问题的过程计算机求解问题的过程计算机求解问题的过程计算机求解问题的过程 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第13页，此课件共133页哦算法算法+数据结构数据结构=程序程序对算法的研究主要包括两方面内容：对算法的研究主要包括两方面内容：u一是如何设计算法，常用的算法设计方法有分治递归、贪心法、回溯法、动态规划、分支限界等；u二是对给定算法，如何分析它的效率和性能。数据的结构分为逻辑结构和物理结构数据的结构分为逻辑结构和物理结构u逻辑结构反映数据成员之间的逻辑关系u物理结构反映数据成员在计算机内部的存储安排。3.3.学习算法与数据结构的意义学习算法与数据结构的意义学习算法与数据结构的意义学习算法与数据结构的意义 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第14页，此课件共133页哦算法概念算法概念u算法原意指计算步骤或规则u在计算机科学中，算法指用计算机求解某一问题的方法算法特征算法特征u有穷性（Finiteness）u确定性（Definiteness）u有效性（Effectiveness）u有0个或多个输入项u至少有一个输出项 8.2.2 8.2.2 算法基础算法基础算法基础算法基础 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第15页，此课件共133页哦算法描述算法描述u自然语言描述u流程图描述u伪代码描述算法结构算法结构u顺序结构u选择（分支）结构u循环结构8.2.2 8.2.2 算法基础算法基础算法基础算法基础 （序）（序）（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第16页，此课件共133页哦算法设计方法算法设计方法u递归技术u分治法u贪心算法u回溯法u动态规划法算法分析算法分析u 时间复杂性指一个算法在计算机上运算所花费的时间u 空间复杂性指一个算法在计算机上运算所花费的空间 8.2.2 8.2.2 算法基础算法基础算法基础算法基础 （序）（序）（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第17页，此课件共133页哦书 名作者名登录号分类号出版年月计算机病毒危机相杰超920253TP306/1092.5实用数据结构霍义兴871470TP31/7187.1计算机系统结构苏东庄841153TP303/1284.1数字逻辑王玉龙875027TP315/2087.5例子：图书书目表例子：图书书目表例子：图书书目表例子：图书书目表 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第18页，此课件共133页哦数据数据u定义：一切可输入计算机并能为计算机所处理的描述客观事物的符号，称为数据。在计算机中，数据的定义是广泛的，数、字符、图形、声音都可是计算机处理的对象，统称为数据u分类u数值数据：应用于科学计算的程序，它们的组织较为简单，如变量，数组，简单表等。关心的是计算速度与精度。u非数值数据：应用于商业或管理的程序，它们组织较为复杂，关心的是按什么规则组织数据，使其占空间少，存取快，并有利于维护（增删、修改）8.2.3 数据结构基础数据结构基础数据结构基础数据结构基础 数据结构就是一门研究非数值性程序设计中计算机操作的对象以及它们之间的关系和运算等的学科。上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第19页，此课件共133页哦数数据据类类型型：数数据据的的定定义义域域。常常见见的的数数据据类类型型有有字字符符型型、整整数数型型、逻逻辑辑型型、数数组组、集集合、记录等。合、记录等。数据项（数据项（date itemdate item）：）：是数据的是数据的最小单位最小单位。数据元素（数据元素（date elementdate element）：）：是数据项的是数据项的集合集合（或称（或称记录记录）。）。数数据据对对象象（data data objectobject）：它它是是具具有有相相同同特特性性的的数数据据元元素素的的集集合合。如如整整数数数数据据对对象象的的集合。集合。结构（结构（data structuredata structure）：）：数据元素之间的相互关系。数据元素之间的相互关系。数数据据结结构构（data data structurestructure）：它它是是带带有有结结构构的的数数据据元元素素的的集集合合。数数据据结结构构是是数数据据组组织织形形式，反应数据之间的关系，但不涉及数据的具体内容。式，反应数据之间的关系，但不涉及数据的具体内容。1.1.基本概念基本概念基本概念基本概念 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第20页，此课件共133页哦书 名作者名登录号分类号出版年月计算机病毒危机相杰超920253TP306/1092.5实用数据结构霍义兴871470TP31/7187.1计算机系统结构苏东庄841153TP303/1284.1数字逻辑王玉龙875027TP315/2087.5数据项数据项数据元素数据元素数数 据据例子：图书书目表例子：图书书目表例子：图书书目表例子：图书书目表第21页，此课件共133页哦数数据据的的逻逻辑辑结结构构：指指数数据据元元素素之之间间的的逻逻辑辑关关系系，它它与与数数据据在在计计算算机机中的存储方式无关。中的存储方式无关。u线性结构。数据之间存在前后顺序关系，除第一个元素和最后一个元素外，其他结点都有唯一一个前驱和一个后继结点（一对一关系）。包括数组、链表、栈和队列等。u树形结构。数据之间存在顺序关系，除了一个根结点外，其他结点都有唯一一个前驱结点，且可以有多个后继结点（一对多关系）。u网状结构。每个结点都可以有多个前驱和多个后继结点（多对多关系）8.2.3 数据结构数据结构（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第22页，此课件共133页哦数据的存储结构：指数据的逻辑结构到计算机存储器的映像。数据的存储结构：指数据的逻辑结构到计算机存储器的映像。u顺序存储结构将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里。它主要存储线性结构的数据。u结点之间的关系由物理相邻关系决定，结点中只有信息域，所以存储密度大，空间利用率高。u数据结构中第i个结点的存储地址可由以下公式求得LiL0(i-1)ku插入、删除运算会引起相应结点的大量移动。u链式存储结构打破了计算机存储单元的连续性，可以将逻辑上相邻的两个数据元素存放在物理上不相邻的存储单元中。u结点中除数据外，还有表示链接信息的指针域，因此与顺序存储结构相比，占用更大的存储空间。u逻辑上相邻结点物理上不一定相邻，可用于线性表、树、图等多种逻辑结构存储u插入、删除等操作灵活方便，不需要大量移动结点，只需修改结点的指针值即可8.2.3 数据结构数据结构数据结构数据结构 （序）（序）（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第23页，此课件共133页哦顺序存储结构顺序存储结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第24页，此课件共133页哦链式存储结构链式存储结构链式存储结构链式存储结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第25页，此课件共133页哦定义定义u线性表（Linear List）是 n 个数据元素的有限序列（a1，a2，ai，an）。其中元素ai可以是一个数、或是一个符号、也可以是更复杂的信息。性质性质u同一线性表中的元素必定属于同一类数据对象；u除a1元素外，每个元素都仅有一个直接前趋；u除an元素外，每个元素都仅有一个直接后继；u各元素的下标表示了该元素在线性表中的位置。2.2.线性表线性表 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第26页，此课件共133页哦数数组组。它它是是n n个个类类型型相相同同的的数数据据元元素素构构成成的的序序列列，它它们们连连续续存存储储在在计计算算机机的的存存储储器器中中，且且数数组组中中的的每每个个元元素素占占据据相相同同的的存储空间。存储空间。对数组的描述通常包含下列对数组的描述通常包含下列5 5种属性种属性u数组名称。声明数组第一个元素在内存中的起始位址。u维度。每一元素所含数据项的个数，如一维数组、二维数组等。u数组下标。元素在数组中的储存位置。u数组元素个数。是数组下标上限与数组下标下限的差+1。u数组类型。声明此数组的类型，它决定数组元素在内存所占有的空间大小。2.线性表线性表 （序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第27页，此课件共133页哦链链表表：它它是是0 0个个或或多多个个称称为为结结点点的的元元素素构构成成的的序序列列，每每个个结结点点除除了了存存储储数数据据外外还还包包含含一一个个或或多多个个称称为为指指针针的的链链接接，指指向向链链表表中其他元素。中其他元素。2.2.线性表线性表线性表线性表 （序）（序）（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第28页，此课件共133页哦栈结构栈结构u定义：一种插入和删除操作都只能在尾端进行的线性表。允许插入和删除的一端，为变化的一端，称为栈顶(Top)，另一端为固定的一端，称为栈底(Bottom)。u特点：是一种后进先出(LIFO)的线性表,也就是说，栈的操作是按后进先出(LIFO：Last In First Out)的原则进行的。栈的存储结构：栈的存储结构：u顺序存储：占有一片连续的存储空间u链式存储：也称为链栈，它是一种限制运算的链表，即规定链表中的插入和删除运算只能在链表开头进行。栈的基本运算：栈的基本运算：u入栈（在栈的顶部插入元素）u出栈（删除栈顶元素）外u取栈顶位置上的元素u置为一个空栈u判定是否为空栈。2.2.线性表线性表线性表线性表 （序）（序）（序）（序）重点 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第29页，此课件共133页哦a1a2an-1an栈底栈底栈顶栈顶入栈入栈出栈出栈入栈和出栈的动画演示入栈和出栈的动画演示 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第30页，此课件共133页哦栈的顺序存储结构栈的顺序存储结构 栈的链式存储结构栈的链式存储结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第31页，此课件共133页哦队列定义：仅允许在一端进行插入，另一端进行删除的线性表，称为队列队列定义：仅允许在一端进行插入，另一端进行删除的线性表，称为队列(queue)(queue)。允。允许插入的一端称为队尾许插入的一端称为队尾(rear)(rear)，允许删除的一端称为队头，允许删除的一端称为队头队列的特点：先进先出队列的特点：先进先出(FIFO)(FIFO)。队列的存储结构：队列的存储结构：顺序结构顺序结构、链式结构链式结构队列的基本操作：队列的基本操作：入队列（在队列Q的队尾插入元素）；出队列（删除队列Q的队头元素）；取出队列Q的队头元素；置队列Q为一个空队列；2.线性表线性表 （序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第32页，此课件共133页哦顺序存储结构：顺序存储结构：将队列中元素全部存入一个一维数组中将队列中元素全部存入一个一维数组中,数组的低下标一端为队数组的低下标一端为队头头,高下标一端为队尾，将这样的队列看成是顺序队列高下标一端为队尾，将这样的队列看成是顺序队列 。若一维数组中所有位置上。若一维数组中所有位置上都被元素装满，称为队满，即尾指针都被元素装满，称为队满，即尾指针rearrear指向一维数组最后指向一维数组最后,而头指针指向一维数而头指针指向一维数组开头，称为队满。组开头，称为队满。链式存储结构：链式存储结构：称为链队列，可以用带头结点的单链表作为队列的链式存储结构。称为链队列，可以用带头结点的单链表作为队列的链式存储结构。frontA B C D Erear队列的存储结构队列的存储结构队列的存储结构队列的存储结构 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第33页，此课件共133页哦出队列出队列a1 a2an入队列入队列队头队头队尾队尾入队列和出队列的动画演示入队列和出队列的动画演示入队列和出队列的动画演示入队列和出队列的动画演示 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第34页，此课件共133页哦 一个图G=是一个数据结构，它由两部分组成：一个有限集合V，它的元素称为顶点；另一个有限集合E，它的元素由顶点对构成，称为边。如果每对顶点之间都没有顺序，也就是说，顶点对(u，v)和顶点对(v，u)是相同的，我们说图G是无向的，如图（a）所示。否则，称为有向的，边的方向是从顶点u到达顶点v，如图（b）所示。3.图图 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第35页，此课件共133页哦3.3.图图（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 邻邻接接矩矩阵阵。n n个个顶顶点点的的邻邻接接矩矩阵阵是是一一个个nnnn阶阶的的布布尔尔矩矩阵阵，用用来来表表示示图图的的结结点点间的相邻关系。间的相邻关系。邻邻接接表表。是是链链表表一一个个集集合合，其其中中每每一一个个顶顶点点用用一一个个邻邻接接链链表表表表示示，该该链链表表包含了和这个顶点邻接的所有顶点（即所有和该顶点有边相连的顶点）包含了和这个顶点邻接的所有顶点（即所有和该顶点有边相连的顶点）赋赋权权图图：图图的的每每条条边边对对应应一一个个数数值值，在在实实际际应应用用中中这这些些数数值值往往往往是是距距离离、运费、时间等。这些值称为边的权或成本。运费、时间等。这些值称为边的权或成本。邻接矩阵。当存在一条从结点i到结点j的边时，矩阵元素aij的值就是这条边的权重；当不存在这样一条边时，则用一个特殊符号表示。邻接表。邻接表的结点中不仅包含邻接结点的名字，还必须包含相应的边的权重。第36页，此课件共133页哦4.树树 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 树和森林：连通无回路的图称为树，如图树和森林：连通无回路的图称为树，如图a a所示。有的图虽然不所示。有的图虽然不是树，但它的每个子图（连通分支）是树，则称为森林，如图是树，但它的每个子图（连通分支）是树，则称为森林，如图b b所示。所示。树有两个性质：树有两个性质：树的边数=树的顶点数减1。树的任意两个顶点之间有且仅有一条通路。图a 树示例 图b 森林示例 第37页，此课件共133页哦4.4.树树（序）（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 根树：任选树的一个顶点，将它作为树的根。在对根树的描述中，根树：任选树的一个顶点，将它作为树的根。在对根树的描述中，根通常放在最顶上（树的第根通常放在最顶上（树的第0 0层），与根邻接的顶点放在根的下面层），与根邻接的顶点放在根的下面（第（第1 1层），再下面是和根距离两条边的顶点（第层），再下面是和根距离两条边的顶点（第2 2层），然后依层），然后依此类推。此类推。第38页，此课件共133页哦内部结点与叶子结点：内部结点与叶子结点：除根结点外，有后继的结点称为内部结点除根结点外，有后继的结点称为内部结点没有后继的结点称叶子结点（或树叶）没有后继的结点称叶子结点（或树叶）父结点与子结点：父结点与子结点：某结点的上层结点称为它的父结点；某结点的上层结点称为它的父结点；把其下层结点称为孩子结点把其下层结点称为孩子结点 树的深度：树的深度：从根结点算起的树的层次。从根结点算起的树的层次。树的高度：树的高度：是从根到叶结点的最长路径的长度。是从根到叶结点的最长路径的长度。上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第39页，此课件共133页哦5.5.有序树有序树有序树有序树 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 有序树：是一棵根树，树中每一顶点的所有子女都是有序的。有序树：是一棵根树，树中每一顶点的所有子女都是有序的。二叉树：有序树中所有顶点的子女个数都不超过两个的称为二二叉树：有序树中所有顶点的子女个数都不超过两个的称为二叉树，并且每个子女不是父母的左子女就是父母的右子女。叉树，并且每个子女不是父母的左子女就是父母的右子女。第40页，此课件共133页哦 分分析析：根据顺序存储和链接存储的线性表优、缺点的分析，可以发现选项C中顺序存储的线性表便于进行增、删操作是不正确的，而本题恰好让我们选择错误的说法，则必是选项C无疑。例例1：下面关干线性表的叙述中，错误的是（：下面关干线性表的叙述中，错误的是（）。）。A）线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元）线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元B）线性表采用链接存储，不必占用一片连续的存储单元）线性表采用链接存储，不必占用一片连续的存储单元C）线性表采用顺序存储，便于进行插入和删除操作）线性表采用顺序存储，便于进行插入和删除操作D）线性表采用链接存储，便于插入和删除操作）线性表采用链接存储，便于插入和删除操作结论：答案应选结论：答案应选 C C）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第41页，此课件共133页哦 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 例例2：求下列各图的相邻矩阵：求下列各图的相邻矩阵 第42页，此课件共133页哦教学小结教学小结 数据结构的基本概念数据结构的基本概念 线性表线性表 栈栈 队列队列 树树 返返 回回 上一页上一页第43页，此课件共133页哦计算机可以直接识别和执行，效率高指令的二进制代码难记住，人工编写机器语言很繁琐，易出错不同的计算机有不同的机器语言，因而通用性很差。面向过程的第四代语言。如SQL、PB、Delphi。面向对象的编程语言和网络语言，如VB、VB、C+、HTML和Java。各种软件开发工具，如CASE不能为计算机硬件直接识别与执行，必须通过汇编器的系统软件“汇编”，才能被硬件执行。汇编语言指令与机器语言指令一一对应，为低级语言不同的计算机具有不同的汇编语言，记忆指令助记符较记忆指令二进制代码容易，但仍然繁琐。用高级语言编写的源程序必须通过“翻译”生成目标程序，才能被计算机所执行。不同计算机只要配备某种高级语言编译程序，可运行该高级语言源程序，通用性强 与一般的自然语言相比，具有严格、小巧、没有二义性特点第一代第一代语言语言第二代第二代语言语言第三代第三代语言语言第四代第四代语言语言第五代第五代语言语言智能化语言，如PROLOG 8.3.1 8.3.1 程序设计语言发展概述程序设计语言发展概述程序设计语言发展概述程序设计语言发展概述重点第44页，此课件共133页哦 FORTRAN COBOL PASCAL C过程化编程语言过程化编程语言面向对象编程语言面向对象编程语言面向人工智能的语言面向人工智能的语言 专专 用用 语语 言言 常用程序设计语言常用程序设计语言 C+JavaHTMLSQLLISP语言 Prolog 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第45页，此课件共133页哦 概述概述面向过程的程序中，程序划分成一个主模块和若干个子模块。数据公用 数据与代码相互分离面向对象程序中，将数据以及处理这些数据的例程全部封装在一起形成一个类。8.3.3 8.3.3 面向对象程序设计面向对象程序设计面向对象程序设计面向对象程序设计 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第46页，此课件共133页哦对象、类、方法对象、类、方法u对象是相关数据和方法的结合体。各个对象既是独立的实体，又通过消息相互作用。u类是同种对象的集合与抽象。类是一种抽象的数据类型，它是所有具有一定共性的对象的抽象。u属于类的某一个对象则被称为是类的一个实例，是类的一次实例化的结果。u方法是对数据的一种操作。对象、方法和消息对象、方法和消息u“消息”是程序语句实现的一个命令。u 对象间的联系通过消息来完成。u 方法可以通过外界发“消息”来激活。面向对象的基本概念面向对象的基本概念面向对象的基本概念面向对象的基本概念 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第47页，此课件共133页哦面向对象程面向对象程面向对象程面向对象程序语言特征序语言特征序语言特征序语言特征 继承性继承性继承性继承性多态性多态性多态性多态性封装性封装性封装性封装性将将数数据据和和操操作作这这些些数数据据的的方方法法代代码码组组织织到到一一起起，即即将将数数据据和和方方法法放放在在同同一一个个对对象象中中，可可提提高数据的安全性高数据的安全性一个个接接口口能能够够做做多多种种用用途途，而而其其特特定定的的用用途途由由其其特特定定的的环环境境所所决决定定一一个个新新类类可可以以从从现现有有的的类类中中派派生生出出来来，新新类类具具有有父父类类中中的的所所有有特特性性，直直接接继继承承了了父父类类的的数数据和方法据和方法 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第48页，此课件共133页哦 教学目的教学目的 对数据库系统作进一步的介绍，包括数据库系统特点、数据库管理系统的组成和分类，使大家对数据库系统有进一步的了解。教学重点与难点教学重点与难点 数据库创建 数据库操作8.4 数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统第49页，此课件共133页哦教学引入 我们知道，计算机要处理大量的数据，那么计我们知道，计算机要处理大量的数据，那么计算机是如何保存这些数据？算机是如何保存这些数据？返返 回回下一页下一页 第50页，此课件共133页哦数据库数据库DBDB：相关信息或数据的有规则的集合。：相关信息或数据的有规则的集合。数数据据库库管管理理系系统统DBMSDBMS：一一种种数数据据库库管管理理软软件件，其其职职能能是是维维护护数数据据库库，接接受受并并完完成成用用户户程程序序或或命命令令提提出出的的对对数数据据进进行行输输入入、编编辑辑、排排序序、检检索索、合合并并和和输输出出等等操作请求。操作请求。数据库系统：由数据库、数据库管理系统和用户组成数据库系统：由数据库、数据库管理系统和用户组成数据库系统的有关术语数据库系统的有关术语数据库系统的有关术语数据库系统的有关术语 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第51页，此课件共133页哦数据库图书馆数据图书外存书库用户读者数据模型书卡格式数据库管理系统图书馆管理员数据的物理组织方法 图书存放方法 用户对数据库的操作读者对图书馆的访问用户对数据库的操作读者对图书馆的访问 （使用数据操纵语言对数据借书、还书等（使用数据操纵语言对数据借书、还书等 检索、插入、删除、修改）检索、插入、删除、修改）数据库系统与图书馆的比较数据库系统与图书馆的比较 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第52页，此课件共133页哦层次模型层次模型u满足的条件：有一个记录类型没有父结点。其它记录类型有且只有一个父结点。8.4.2 数据模型数据模型 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第53页，此课件共133页哦网状模型网状模型u满足的条件：有一个以上记录类型没有父结点。至少有一个记录类型多于一个父结点8.4.2 8.4.2 数据模型（序）数据模型（序）数据模型（序）数据模型（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第54页，此课件共133页哦关系模型关系模型 u满足的条件：事物与事物之间的联系用二维表格的形式来描述。表中每一行是一个记录，在关系中称为元组；表中每一列是一个字段，在关系中称为属性。8.4.2 数据模型（序）数据模型（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第55页，此课件共133页哦基本概念：基本概念：u表：存储和管理数据的基本单元。它是一种格式化的二维数组。u字段：二维表的每一列在关系中称为属性，每个属性都有一个属性名，属性值则是各个元组属性的取值。u字段类型：字段的数据类型及其长度。u记录：是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。u主键：能够唯一确定表中的一条记录的一个或几个字段。u外键：关系中某个属性或属性组合并非主键，但却是另一个关系的主键，称此属性或属性组合为本关系的外部关键字。关系之间的联系是通过外部关键字实现的。u索引：提供对数据项的快速访问。关系数据库关系数据库 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第56页，此课件共133页哦学生与所在系的关系学生与所在系的关系系与负责人的关系系与负责人的关系学生、课程与成绩的关系学生、课程与成绩的关系学号学生名系名940101940202940301940401 李春梅刘 力陈文秀徐 兵 计算机系自动化系机械系化工系 学号课程名成绩940101940202940301940401：语言：系名系主任名计算机系 自动化系 机械系 化工系 郑 敏李龙 江金 剑 齐 晶 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第57页，此课件共133页哦数据定义语言数据定义语言DDLDDL：用来定义数据库的数据模型：用来定义数据库的数据模型数据操作语言：用来表达用户对数据库的操作请求。数据操作语言：用来表达用户对数据库的操作请求。u查询数据库中的信息u向数据库插入新的信息u从数据库中删除信息u修改数据库中的信息SQLSQL语言是一个通用型的、功能强大的关系数据库语言语言是一个通用型的、功能强大的关系数据库语言u数据定义语句：数据库的定义由 CREATE TABLE、ALTER TABLE和DROP TABLE3种语句构成。u数据库查询是数据库的核心操作。SQL语言提供了SELECT语句进行数据库查询u数据更新语句的作用是在当前表中添加、删除和修改记录。包括INSERT、DELETE和UPDATE三条语句。8.4.3 数据库语言数据库语言 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第58页，此课件共133页哦设计步骤设计步骤u需求分析 u概念结构设计u逻辑结构设计u物理结构设计u应用程序设计u系统运行与维护8.4.4 8.4.4 数据库设计数据库设计数据库设计数据库设计 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第59页，此课件共133页哦常用数据库开发平台常用数据库开发平台uAccessuSQL ServeruVisual FoxProuPower BuilderuOracleuSybase8.4.4 数据库设计（序）数据库设计（序）数据库设计（序）数据库设计（序）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第60页，此课件共133页哦数据库数据库发展史发展史文件系统阶段文件系统阶段人工管理阶段人工管理阶段关系数据库系统关系数据库系统 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第61页，此课件共133页哦62主主要要是是指指5050年年代代中中期期以以前前的的这这段段时时间间，此此时时的的计计算算机机还还很很简简陋陋，连连完完整整的的操操作作系系统统都都没没有有。因因此此，数数据据只只能能放放在在卡卡片上或其他介质上，由人来手工管理。片上或其他介质上，由人来手工管理。人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第62页，此课件共133页哦63主主要要是是指指5050年年代代后后期期到到6060年年代代中中期期的的这这段段时时间间，此此时时的的计计算算机机已已经经有有了了操操作作系系统统。在在操操作作系系统统基基础础之之上上建建立立的的文文件件系系统统已已经经成成熟熟并并广广泛泛应应用用。因因此此，人人们们自自然然想想到到用用文文件件把把大大量量的的数数据据存存储储在在磁磁盘盘这这种种介介质质上上，以以实实现现对对数数据的永久保存和自动管理以及维护；据的永久保存和自动管理以及维护；文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第63页，此课件共133页哦64与文件系统相比的优点与文件系统相比的优点：u数据是结构化的u面向系统，减少了数据冗余u可以用数据结构化查询语言对数据库中的数据进行操作关系数据库系统关系数据库系统 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第64页，此课件共133页哦XML/RDBMSXML/RDBMS混合数据处理将在未来得到快速的发展混合数据处理将在未来得到快速的发展数据集成和数据仓库将向内容管理过渡数据集成和数据仓库将向内容管理过渡基于基于InternetInternet的自动化管理的自动化管理支持商业智能成重点支持商业智能成重点数据库技术与多学科技术的有机结合数据库技术与多学科技术的有机结合2 2数据库技术发展趋势数据库技术发展趋势 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第65页，此课件共133页哦 分分析析：在数据库系统阶段，数据的冗余度只能说明显减小了,节约了存储空间而没有完全消除，因此说“无数据冗余”不够准确。例例3：数据管理技术随着计算机技术的发展而发展。数据库阶段具有很：数据管理技术随着计算机技术的发展而发展。数据库阶段具有很多特点，但下面列出的特点中哪一个不是数据库阶段的特点？（多特点，但下面列出的特点中哪一个不是数据库阶段的特点？（）A）无数据冗余）无数据冗余 B）采用复杂的数据结构）采用复杂的数据结构C）数据共享）数据共享 D）数据具有较高的独立性）数据具有较高的独立性结论：答案应选结论：答案应选 A A）上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第66页，此课件共133页哦数据库管理系统的分类数据库管理系统的分类 关系数据库关系数据库 数据库的发展历史数据库的发展历史 现阶段常用数据库简介现阶段常用数据库简介 数据库技术的新发展数据库技术的新发展 教教 学学 小小 结结 返返 回回 上一页上一页第67页，此课件共133页哦教学目的介绍高级语言源程序是如何被计算机识别，对编译原理有大致了解教学重点与难点 词法分析 语法分析 中间代码生成 代码优化 目标代码生成 表格管理和出错处理8.5 8.5 编译原理编译原理编译原理编译原理第68页，此课件共133页哦教学引入 我们向计算机编写的代码如何被计算机识别？我们向计算机编写的代码如何被计算机识别？返返 回回下一页下一页 第69页，此课件共133页哦 编译程序编译程序是实现将源程序是实现将源程序“翻译翻译”为目标程序的系统软件，为目标程序的系统软件，它由若干个程序组成，故又称为它由若干个程序组成，故又称为编译系统编译系统。翻译外文资料的大致过程：翻译外文资料的大致过程：识别单词语法分析初译加工高级语言程序（源高级语言程序（源程序程序.C）C语言编语言编译器译器连接装连接装配程序配程序运行机器语运行机器语言程序言程序目标程序目标程序 .obj可执行程序可执行程序 .exe结果结果 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第70页，此课件共133页哦词法分析：对源程序逐个字符地进行扫描，以识别出各个单词符号，并分别归类。词法分析：对源程序逐个字符地进行扫描，以识别出各个单词符号，并分别归类。语法分析：根据程序设计语言的语法规则，将词法分析器所提供的单词符号串构成一个语法语法分析：根据程序设计语言的语法规则，将词法分析器所提供的单词符号串构成一个语法分析树。分析树。语义分析：检查各句子的语法树。语义分析：检查各句子的语法树。中间代码的生成：向目标代码过度的一种编码，其形式尽可能和机器的汇编语言相似，以便于下一中间代码的生成：向目标代码过度的一种编码，其形式尽可能和机器的汇编语言相似，以便于下一步的代码生成。步的代码生成。代码优化：对中间代码程序做局部或全局优化，可使最后生成的目标代码程序运行更快，占用存储代码优化：对中间代码程序做局部或全局优化，可使最后生成的目标代码程序运行更快，占用存储空间更小。空间更小。目标代码生成：由代码生成器生成目标机器的目标代码程序，并完成数据分段、选定寄存器等工作，目标代码生成：由代码生成器生成目标机器的目标代码程序，并完成数据分段、选定寄存器等工作，然后生成机器可执行的代码。然后生成机器可执行的代码。高级语言源程序的执行过程高级语言源程序的执行过程高级语言源程序的执行过程高级语言源程序的执行过程重点 上一页上一页 返返 回回下一页下一页 第71页，此课件共133页哦高级语言的单词属性的类型：高级语言的单词属性的类型：u 基本字（保留字）u 标识符（如变量名、数组名、过程名等）u 常数 u 运算符 +-*/栈顶运算符，则将其压入运算符栈；u若当前运算符栈顶运算符，则弹出栈顶运算符和操作数栈中的相应操作数，完成其运算，并把计算结果压入操作数栈中；u若当前运算符=栈顶运算符，则弹出运算符栈的栈顶符号，并读入下一单词，什么计算也不进行。反反复复执执行行上上述述过过程程，直直至至句句末末符符“#”#”，操操作作数数栈栈中中只只剩剩下下一一个个结结果果值值，表明分析正确。否则出错。表明分析正确。否则出错。算符优先分析法（具体算法算符