2022年二级C公共基础知识总结3 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载二级公共基础知识总结第一章数据结构与算法1 .1 算法1.1.1 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。A 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。B 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。
2、指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。基本的运算和操作包括: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。算法中各操作之间的执行顺序称为算法的控制结构。C 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。1.1.2 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 数据结构的基本概念1.2.1 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;(
3、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。数据结构是指反映数据元素之间关系的数据元素集合的表示。数据处理,是指对数据集合中的各元素以各种方式进行运算,包括插入、删除、查找、更改等运算,也包括对数据元素进行分析。A 数据的逻辑结构包含:(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。数据元素之间的前后件关系是指它们的逻辑关系,而与它们在计算机中的存储位置无关。数据的逻辑结构,是指反映数据元素之间逻辑关系的数据结构。B 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。1.2.2 线性结构(又称线性表)条件:(1)有且只有一个根结点
4、;(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。1.3 线性表及其顺序存储结构1.3.1 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。数据元素在线性表中的位置只取决于它们自己的序号,即数据元素之间的相对位置是线性的。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 称为线精品
5、资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载性表的长度,当n=0 时,称为空表。1.3.2 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。1.3.3 顺序表的运算:插入、删除。(详见 17-19 页
6、)1.4 栈和队列1.4.1 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 指示栈顶位置,用 bottom 指向栈底。栈的基本运算: (1)入栈运算是指在栈顶位置插入一个元素;(2)退栈运算是指取出栈顶元素并赋给一个指定的变量;(3)读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时栈顶指针无变化。1.4.2队列是指允许在一端(队尾)进行插入,而在另一端(队头)进行删除的线性表。允许插入的一端称为队尾, 尾指针(rear)指向队尾元素, 即尾指
7、针总是指向最后被插入的元素;允许删除的一端称为排头,排头指针( front)指向排头元素的前一个位置。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:在循环队列的队尾加入一个新元素;(2)退队运算:在循环队列的排头位置推出一个元素并赋给制定的变量。循环队列: s=0 表示队列空, s=1 且 front=rear 表示队列满(详见 21-23 页)1.5 线性链表1.5.1 假设数据结构中的每一个数据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)用于存放数据元素值,称为数据域;(2)用于存放指针,称为
8、指针域,用于指向该结点的前一个或后一个结点。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 指向线性链表中第一个数据元素的结点,称为头指针;线性链表最后一个结点的指针域为空 (用 NULL 或 0 表示 ),表示链表终止, 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,这种的线性链表称为双向链表。1.5.2 线性链表的基本运算:查
9、找、插入、删除。1.6 树与二叉树1.6.1 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。上端结点是前件,下端结点是后件。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,叶子结点的度为0。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。1.6.2 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
10、 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;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载(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
11、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。1.6.3 二叉树存储结构采用
12、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。由于二叉树的存储结构中每一个存储结点有两个指针域,因此二叉树的链式存储结构也称为二叉链表。1.6.4 二叉树的遍历是指不重复地访问二叉树中的所有结点:(1)前序遍历( DLR ) :访问根结点;前序遍历左子树;前序遍历右子树。(2)中序遍历( LDR ) :中序遍历左子树;访问根结点;中序遍历右子树。(3)后序遍历( LRD ) :后序遍历左子树;后序遍历右子树;访问根结点。1.7 查找技术1.7.1 顺序查找的使用情况:(1)线性表为无序表;(2)表采用链式存储结构。1.7.2 二分法查找只适用于顺序存储的有序表,对于长度为n 的
13、有序线性表,最坏情况只需比较log2n 次,而顺序查找需要比较n 次。1.8 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。1.8.1 交换类排序法: (1)冒泡排序法,最坏情况需要比较的次数为n(n-1)/2; (2)快速排序法。1.8.2 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。插入排序是指将无序序列中的各元素一次插入到已经有序的线性表中。1.8.3 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
14、章程序设计基础2.1 程序设计方法与风格当今主导的程序设计风格:清晰第一,效率第二注重和考虑的因素: (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2.2 结构化程序设计2.2.1 结构化程序设计的原则: (1)自顶而下( 2)逐步求精( 3)模块化( 4)限制使用goto 语句2.2.2 结构化程序设计的基本结构:(1)顺序结构( 2)选择结构( 3)重复结构2.2.3 结构化程序设计注意把握如下要素:(1)使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑;(2)选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口;(3)程序语句组成容易识别的块,每块只有一
15、个入口和一个出口;(4)复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现;(5)语言中所没有的控制结构,应该采用前后一致的方法来模拟;(6)严格控制GOTO 语句的使用。2.3 面向对象的程序设计2.3.1 以 SIMULA语言为标志,面向对象方法的基本要点首次在SIMULA语言中得到了表达和实现。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载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
16、好( 4)易于开发大型软件产品( 5)可维护性好2.3.2A 对象可以用来表示客观世界中的任何实体。面向对象的程序设计方法中设计的对象是系统中用来描述客观食物的一个实体,是构成系统的一个基本单位,它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。属性即对象所包含的信息,它在设计对象时确定,一般只能通过执行对象的操作来改变。对象的基本特点: (1)标识唯一性(2)分类性( 3)多态性( 4)封装性B 类是具有共同属性、共同方法的对象的集合。类是对象的抽象,它描述了属于该对象类型的所有对象的性质,而一个对象则是其对应类的一个实例。C 消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息,它请求对象执行某一
17、处理或回答某一要求的信息,它统一了数据流和控制流。消息的组成:(1)接收消息的对象的名称; (2)消息标识符;(3)零个或多个参数。D 继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术。继承分为单继承与多重继承。单继承是指,一个类只允许由一个分类,即类等级为树形结构。多重继承是指,一个类允许有多个父类。E 多态性是指对象根据所接受的消息而做出动作,同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动。第三章软件工程基础3.1 软件工程基本概念3.1.1 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,而不是物理实体,具有抽象性;(2)软件的生产与硬件不同,
18、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)。3.1.2 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。方法是完成软件工程项目的技术手段;工具支持软件的开发、管理、文档生成;过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。3.1.3 软件工程过程
19、是把输入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(Plan) 软件规格说明;(2)D(Do) 软件开发;(3)C(Check) 软件确认;(4)A(Action) 软件演进。软件生命周期: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:(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。3.1.4 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
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