NCRE二级公共基础知识讲义.ppt

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1、全全国国计计算算机机等等级级考考试试National Computer Rank Examination二级 公共基础知识全国计算机等级考试1全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二二级级公公共共基基础础知知识识考考试试内内容容 数数 据据 结结 构构 和和 算算 法法 程程 序序 设设 计计 基基 础础 软软件件工工程程 数数 据据 库库 设设 计计 基基 础础全国计算机等级考试2全国计算机等级考试National Computer Rank Examination1 1、二级公共基础的考试方式为笔、二级公共基础的考试方式为笔 试，与各科语言的

2、笔试部分合试，与各科语言的笔试部分合 为一张试卷。公共基础部分占为一张试卷。公共基础部分占 全卷的全卷的3030分。分。2 2、公共基础知识有、公共基础知识有1010道选择题和道选择题和 5 5道填空题。道填空题。二二级级公公共共基基础础知知识识考考试试方方式式全国计算机等级考试3全国计算机等级考试National Computer Rank Examination理解基本概念理解基本概念多做练习多做练习适当记忆一些名词适当记忆一些名词与所学程序设计语言结合起来理解与所学程序设计语言结合起来理解二二级级公公共共基基础础知知识识学学习习方方法法全国计算机等级考试4第第 一一 章章 数数据据结结构

3、构和和算算法法全国计算机等级考试5全国计算机等级考试National Computer Rank Examination本章知识要点本章知识要点算法算法算法的定义算法的特征算法复杂度数据结构数据结构数据结构的定义逻辑结构 和 物理结构线性结构 和 非线性结构顺序表、链表、堆栈队列、循环队列、树算法的基本要素全国计算机等级考试6全国计算机等级考试National Computer Rank Examination算法是对特定问题求解步骤的一种描述。一、算法一、算法算法的特性：（1）有穷性：算法必须在有限的次数内完成。有穷性：算法必须在有限的次数内完成。（2）确定性：算法的每一步必须是明确的。确定

4、性：算法的每一步必须是明确的。（3）可行性：算法的每一步必须是可以实现的。可行性：算法的每一步必须是可以实现的。（4）拥有足够的情报：算法必须有一定的输入拥有足够的情报：算法必须有一定的输入和输出。输出。全国计算机等级考试7全国计算机等级考试National Computer Rank Examination算法的基本要素：（1）对数据对象的运算和操作运算和操作：A.算术运算 B.逻辑运算 C.关系运算 D.数据传输 （2）算法的控制结构控制结构：A.顺序结构 B.选择结构 C.循环结构全国计算机等级考试8全国计算机等级考试National Computer Rank Examination算

5、法的复杂度：衡量算法优劣的量。（1）时间复杂度：算法的时间耗费。A.算法中基本操作重复执行次数和算法执行时间 同步增长，称作算法的时间复杂度。B.算法中基本操作重复执行次数和问题规模有关，是问题规模的函数。C.算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工 作量。（2）空间复杂度：执行算法所需要的内存空间。全国计算机等级考试9全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二、数据结构二、数据结构数据结构主要研究两方面的问题：（1）数据本身。（2）数据之间的前后件关系。数据数据 结构结构数据本身数据本身数据本身数据本身数据之间的数据之间的数据之间的数据之间的前

6、后件关系前后件关系前后件关系前后件关系数据结构表示为：DS=D，S例：D=春，夏，秋，冬 S=(春,夏)，(夏,秋)，(秋,冬)，(冬,春)全国计算机等级考试10全国计算机等级考试National Computer Rank Examination数据的结构分为：数据的结构分为：（1 1）物理结构物理结构：数据在计算机存储介质中真正存储的结构，：数据在计算机存储介质中真正存储的结构，也被称为也被称为“存储结构存储结构”（2 2）逻辑结构逻辑结构：人们所理解的数据之间的结构，可以用图示：人们所理解的数据之间的结构，可以用图示 的方法绘画出来的数据之间的结构。的方法绘画出来的数据之间的结构。例：一

7、个班由35名同学，他们的座位牌号就是物理结构，一次考试的排名是逻辑结构。1注意：逻辑结构和物理结构没有必然的联系，也不一定是注意：逻辑结构和物理结构没有必然的联系，也不一定是 一一对应的。一一对应的。全国计算机等级考试11全国计算机等级考试National Computer Rank Examination数据的结构分为：数据的结构分为：（1 1）线性结构线性结构：非空数据结构同时满足以下两个条件就是线性结构：非空数据结构同时满足以下两个条件就是线性结构：A.A.有且仅有一个根结点；有且仅有一个根结点；B.B.除头结点和尾结点外，任何结点有且仅有一个前件除头结点和尾结点外，任何结点有且仅有一个

8、前件 和一个后件。和一个后件。（2 2）非线性结构非线性结构：除了线性结构都是非线性结构。：除了线性结构都是非线性结构。全国计算机等级考试12全国计算机等级考试National Computer Rank Examination全国计算机等级考试二级公共基础知识要求掌握的数据结构共有以下六种：线性表 堆栈 队列 循环队列 线性链表 树和二叉树线性结构物理结构和逻辑结构相同相同相同相同物理结构和逻辑结构相同相同相同相同物理结构和逻辑结构相同相同相同相同物理结构和逻辑结构相同相同相同相同物理结构和逻辑结构不相同不相同不相同不相同物理结构和逻辑结构不相同不相同不相同不相同非线性结构全国计算机等级考试

9、13全国计算机等级考试National Computer Rank Examination10102020303040405050606070708080三、顺序表：顺序表就是数组三、顺序表：顺序表就是数组1、顺序表也叫做线性表，属于线性结构。线性表的逻辑结构和物理结构相同。2、特点：（1）有且仅有一个头结点（根节点）和尾结点。（2）任意其他结点至多有一个前件，一个后件。（3）头结点没有前件，尾结点没有后件。全国计算机等级考试14全国计算机等级考试National Computer Rank Examination四、堆栈四、堆栈栈顶top栈底入栈入栈/压入压入出栈出栈/弹出弹出1、定义：只允

10、许在栈顶位置插 入数据和删除数据的线性结 构是堆栈，简称为“栈”。2、堆栈属于线性结构。3、堆栈的逻辑结构和物理结构 相同。4、特点：先进后出，后进先出 所以堆栈也叫做先进后出表 （FILO）5、堆栈具备存储功能：函数的 递归调用和表达式求解都用 到了堆栈。全国计算机等级考试15全国计算机等级考试National Computer Rank Examination入栈顺序：a、b、c、d、e、f栈空abacbabadba.入a入b入c出c入d模拟堆栈的数据出入过程：全国计算机等级考试16全国计算机等级考试National Computer Rank Examination【典型题型】假设一个堆

11、栈，入栈顺序为abcde，认为在任何时 刻均允许出栈，下列选项中不可能的出栈顺序为：A）abcde（可能）B）edcba（可能）C）cdeba（可能）D）cdeab（不可能）如果进栈序列为如果进栈序列为e1,e2,e3,e4e1,e2,e3,e4，则可能的出栈序列是（，则可能的出栈序列是（）A)e3,e1,e4,e2 A)e3,e1,e4,e2 B)e2,e4,e3,e1 B)e2,e4,e3,e1 C)e3,e4,e1,e2 C)e3,e4,e1,e2D)D)任意顺序任意顺序栈底至栈顶依次存放元素栈底至栈顶依次存放元素A A、B B、C C、D D，在第五个元素，在第五个元素E E入栈前，栈

12、中元素入栈前，栈中元素可以出栈，则出栈序列可能是（可以出栈，则出栈序列可能是（）A)ABCED A)ABCED B)DCBEA B)DCBEA C)DBCEA C)DBCEA D)CDABE D)CDABE全国计算机等级考试17全国计算机等级考试National Computer Rank Examination五、队列五、队列队头front队尾rear入队入队出队出队1、队列属于线性结构。2、队列的逻辑结构和物理结构相同。3、定义：入队操作发生在队尾，出队操作发生在队头。4、特点：先进先出，后进后出，所以队列也叫做先进先 出表（FIFO）。全国计算机等级考试18全国计算机等级考试Nation

13、al Computer Rank Examination六、循环队列六、循环队列rearfront全国计算机等级考试19全国计算机等级考试National Computer Rank Examination入队顺序：a、b、c、d、e、f模拟循环队列的数据出入过程：模拟循环队列的数据出入过程：循环队列空front=rearrearfrontafrontrear数据a入队afrontrearb数据b入队frontrearb数据a出队全国计算机等级考试20全国计算机等级考试National Computer Rank Examination七、线性链表七、线性链表1、链表属于线性结构。2、链表的逻

14、辑结构和物理结构不相同。3、线性链表由结点组成：每个结点有两个区域：数据域，指针域。A.数据域，用来存储数据。B.指针域，用来指向下一个结点的位置。3、绘画一个由5个节点组成的线性链表，数据为1、2、3、4、5。链表的结点链表的结点数据域数据域指针域指针域1 12 23 34 45 5单链表单链表全国计算机等级考试21全国计算机等级考试National Computer Rank Examination链表的种类：单链表、循环链表、双向链表。1234512345循环链表双向链表 12345 全国计算机等级考试22全国计算机等级考试National Computer Rank Examinati

15、on八、树与二叉树八、树与二叉树1、树属于非线性结构。2、树的逻辑结构和物理结构不相同。3、树有且仅有一个根节点。根节点xeoqkbg全国计算机等级考试23全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二叉树：每个结点最多分两叉的有序树。二叉树：每个结点最多分两叉的有序树。二叉树二叉树的术语有序树与无序树二叉树的五种基本结构满二叉树 和 完全二叉树二叉树的计算二叉树的遍历全国计算机等级考试24全国计算机等级考试National Computer Rank Examination1 1、二叉树的术语：、二叉树的术语：根节点xeoqbg叶子节点A.结点、根节

16、点、叶子节点：（1）构成树的基本结构是结点。（2）没有父结点的结点是根节点。（3）没有子结点的结点是叶子节点（度为0的结点）。B.结点的度：结点子结点的个数。C.树的度：树中度数最大的结点的度就是树的度。D.树的高度/层数：树有多少层。E.父结点、子结点、双亲结点、孩子结点、左孩子、右孩子、兄弟结点、堂兄结点。全国计算机等级考试25全国计算机等级考试National Computer Rank Examination2 2、有序树与无序树：、有序树与无序树：eABeBA二叉树和度为二的树的区别：A.二叉树是有序树，度为二的树是普通树，属于无序树。B.二叉树允许为空，度为二的数至少有三个结点。【

17、普通树不允许为空，至少有一个结点】全国计算机等级考试26全国计算机等级考试National Computer Rank Examination3 3、二叉树的五种基本结构：、二叉树的五种基本结构：aaabcbab空二叉树只有一个结点的二叉树有两个结点的二叉树有三个结点的二叉树全国计算机等级考试27全国计算机等级考试National Computer Rank Examination4 4、满二叉树和完全二叉树：、满二叉树和完全二叉树：A.满二叉树：二叉树的每一层均具备该层最大结点个数。（即：不具备度为1的结点）B.完全二叉树：满二叉树是一个特殊的完全二叉树。将所有结点 自上向下、自左向右编号，

18、结点编号连续而不缺失。xeoqkbgxeoqkb满二叉树完全二叉树123456全国计算机等级考试28全国计算机等级考试National Computer Rank Examination5 5、二叉树的计算：、二叉树的计算：A.二叉树第n层的最大结点个数：2n-1。B.n层满二叉树的结点个数：2n-1。C.n层完全二叉树的最小结点个数：2n-1。n层完全二叉树的最大结点个数：2n-1。D.度为0的结点个数表示为n0，同理，n1表示度为1的结点个数，n2表示度为2的结点个数。则，对于任意二叉树都有：n0=n2+1。E.结点编号：任意结点编号n，其左孩子为2n，其右孩子为2n+1。xeoqkbg1

19、 12 23 34 45 56 67 7全国计算机等级考试29全国计算机等级考试National Computer Rank Examination填空题：填空题：设一棵完全二叉树共有700个结点，则在该二叉树中有 个叶子结点二叉树的结点共有三种：度为二叉树的结点共有三种：度为0 0的叶子结点、度为的叶子结点、度为1 1的结点和度为的结点和度为2 2的结点。的结点。设度为设度为0 0的叶子结点个数为的叶子结点个数为n0n0，度为，度为1 1的结点个数为的结点个数为n1n1，度为，度为2 2的结点个数为的结点个数为n2n2，则：，则：n0+n1+n2=700n0+n1+n2=700（1 1）根据

20、二叉树性质：叶子结点个数比度为根据二叉树性质：叶子结点个数比度为2 2的结点个数多的结点个数多1 1，即：，即：n0=n2+1 n0=n2+1（2 2）将（将（2 2）式带入（）式带入（1 1）式，所以：）式，所以：n0+n1+n0-1=700n0+n1+n0-1=700 2n0=701-n1 2n0=701-n1 完全二叉树总结点个数为偶数，则度为完全二叉树总结点个数为偶数，则度为1 1的结点个数为的结点个数为1 1；完全二叉树的总结点个；完全二叉树的总结点个数为奇数，则度为数为奇数，则度为1 1的结点个数为的结点个数为0 0。所以：所以：2n0=701-12n0=701-1，即，即 n0=

21、350 n0=350。全国计算机等级考试30全国计算机等级考试National Computer Rank Examination6 6、二叉树的遍历：、二叉树的遍历：A.前/先（根）序遍历，GLR。【根节点为序列开头】B.中（根）序遍历，LGR。【没有左子树，根节点为开头；没有右子树，根节点为结尾】【左右子树均有，根节点的位置位于左子树结点个数之和+1】C.后（根）序遍历，LRG。【根节点为序列结尾】xeoqbg先序序列：xeqbog中序序列：qebxog后序序列：qbegox全国计算机等级考试31第二章第二章 程序设计基础程序设计基础全国计算机等级考试32全国计算机等级考试National

22、 Computer Rank Examination本章知识要点本章知识要点面向过程的程序设计面向过程的程序设计结构化程序设计模块化程序设计面向对象的程序设计面向对象的程序设计对象的定义对象的属性和方法类和实例的派生与继承消息与多态性全国计算机等级考试33全国计算机等级考试National Computer Rank Examination一、程序设计方法一、程序设计方法1、面向过程的程序设计：C语言、BASIC语言等。（1）结构化程序设计：顺序、选择、循环。三大结构（顺序、选择、循环）可以解决所有的问题，和 问题的规模没有关系。（2）模块化程序设计：利用将程序分解的方法，将复杂的问题 简单化

23、，将单一的问题分成多个模块独立解决。C语言：模块就是函数。VB语言：模块就是模块、子例程、子程序。VFP数据库：模块就是子程序。Access数据库：模块就是宏、事件代码。2、面向对象的程序设计：VB、VFP、Java、Delphi等。全国计算机等级考试34全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二、程序设计风格二、程序设计风格1.1.源程序文档化源程序文档化 选择标示符的名字 注释（序言性和功能性注释）程序的视觉组织2.2.数据说明的方法数据说明的方法 显式地说明一切变量 数据说明的次序应该规范化 说明语句中变量安排有序化 对复杂数据结构应注释说明

24、3.3.语句的结构语句的结构 每条语句简单明了 尽量不用或少用GOTO语句 尽量只采用3种基本控制结构编程4.4.输入和输出输入和输出 对输入数据进行校验和合理性检查 输入输出格式保持一致 设计良好的输出报表全国计算机等级考试35全国计算机等级考试National Computer Rank Examination三、结构化程序设计三、结构化程序设计 20世纪70年代提出了结构化程序设计（Structured Programming）结构化程序设计的原则：（1）自顶向下。（2）逐步求精。（3）模块化。（4）限制使用goto语句。结构化程序设计的基本结构：（1）顺序结构。（2）选择结构。（3）重

25、复结构。结构化程序设计主要强调程序的易读性。全国计算机等级考试36全国计算机等级考试National Computer Rank Examination利用图示表示顺序结构ABAB程序流程图N-S图全国计算机等级考试37全国计算机等级考试National Computer Rank Examination利用图示表示选择结构条件满足不满足AB程序流程图N-S图AB条件满足不满足全国计算机等级考试38全国计算机等级考试National Computer Rank Examination利用图示表示重复结构(1)条件满足不满足S条件满足不满足S程序流程图当型循环程序流程图直到型循环全国计算机等级考

26、试39全国计算机等级考试National Computer Rank Examination利用图示表示重复结构(2)WHILE 条件SSUNTIL 条件N-S图当型循环N-S图直到型循环全国计算机等级考试40全国计算机等级考试National Computer Rank Examination三、面向对象的程序设计三、面向对象的程序设计 面向对象(Object Oriented)的程序设计方法已经发展成为主流的软件开发方法，起源于对面向对象语言的研究。20世纪60年代后期首次被提出，80年代开始走向实用。面向对象的程序设计的术语：对象、属性、方法、封装性、事件、类、父类、子类、实例、派生、继

27、承、消息、多态性。全国计算机等级考试41全国计算机等级考试National Computer Rank Examination面向对象方法的主要优点：（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。全国计算机等级考试42全国计算机等级考试National Computer Rank Examination1 1、对象的定义、对象的定义对象：现实生活中存在的可以相互区分的物体。是属性和方法的封装。对象的基本特点：（1）标识唯一性。（2）分类型。（3）多态性。（4）封装性。（5）模块独立型好。全国计算机等级考试43全国计算机等级考试N

28、ational Computer Rank Examination2 2、对象的属性和方法、对象的属性和方法属性（Property）：用来描述对象的状态，是对象的静态特性。包括属性名和属性值两方面。例如：“显示器”作为对象，具备“颜色”属性，取值为“银白色”。方法（Method）：用来描述对象的行为，是对象的动态特性。方法具备方法名。方法必须利用事件来激活。例如:“显示器”作为对象，具备“关闭”的方法，必须用“断电”事件来激活。属性名属性值方法名事件封装性：(Encapsulation)对象依靠对象名将自身的属性和方法封装。全国计算机等级考试44全国计算机等级考试National Comput

29、er Rank Examination3 3、类和实例的派生与继承、类和实例的派生与继承（1）类（Class）：具有相同属性和方法的 对象的集合，是对对象属性和方法的抽 象。（2）实例（Instances）：类的子类派生出 的对象就是该类的一个实例。类展现对象的共性；实例展现对象的个性。（3）派生过程中将发生属性和方法的继承 （Inheritance）父类将自身的所有属性和方法传递 给子类，子类继承父类传递的所有属性 和方法，并产生自身特有的属性和方 法，再将这些属性和方法的总和传递给 下一级子类。人人好人好人坏人坏人中国人中国人 外国人外国人张三张三全国计算机等级考试45全国计算机等级考试N

30、ational Computer Rank Examination4 4、消息与多态性、消息与多态性（1）消息（Message）：进行对象之间的信息传递。（2）多态性（Polymorphism）：同样的消息传递给不同的对象，导致 完全不同的行动。消息的组成：A.接收消息的对象名称。B.消息标识符，也叫做“消息名”。C.零个或多个参数。全国计算机等级考试46第三章第三章 软件工程基础软件工程基础软件（Software）=程序+文档 全国计算机等级考试47全国计算机等级考试National Computer Rank Examination本章知识要点本章知识要点软件危机软件危机软件生命周期软件生

31、命周期需求分析概要设计详细设计测试调试软件工程软件工程全国计算机等级考试48全国计算机等级考试National Computer Rank Examination一、软件危机一、软件危机软件危机主要表现在：（1）软件需求的增长得不到满足。（2）软件开发成本和进度无法控制。（3）软件质量难以保证。（4）软件不可维护或可维护度非常低。（5）软件的成本不断提高。（6）软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和应用需求的增长。总之，可以将软件危机归结为成本、质量、生产率问题全国计算机等级考试49全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二、软件工程二、软件工程

32、软件工程是为了摆脱软件危机而诞生的，主要思想是在软件开发过程中应用工程化原则。软件工程的三要素：方法、工具、工程。软件工程的主要内容：软件开发技术、软件工程管理。软件工程的原则：（1）抽象。（2）信息隐蔽。（3）模块化。（4）局部化。（5）确定性。（6）一致性。（7）完备性。（8）可验证性。全国计算机等级考试50全国计算机等级考试National Computer Rank Examination二、软件生命周期二、软件生命周期软件生命周期（Software Life Cycle，SLC）：将软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程称为“软件生命周期”。可行性研究需求分析概要设计详细

33、设计实现测试使用退役维护定义阶段开发阶段维护阶段全国计算机等级考试51全国计算机等级考试National Computer Rank Examination软件工程步骤软件工程步骤用到的方法用到的方法用到的工具用到的工具生成的文档生成的文档需求分析结构化分析SA数据流图DFD数据字典DD判定表判定树软件需求规格说明书SRS概要设计结构化设计SD软件结构图SC概要设计说明书数据库设计说明书集成测试计划详细设计结构化编程SP程序流程图N-S图问题分析图PAD伪码PDL-全国计算机等级考试52全国计算机等级考试National Computer Rank Examination三、需求分析三、需求分

34、析需求与需求分析需求分析的方法结构化分析方法数据流图与数据字典判定树与判定表软件需求规格说明书全国计算机等级考试53全国计算机等级考试National Computer Rank Examination1 1、需求与需求分析、需求与需求分析需求：用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计 约束等方面的期望。需求分析：发现用户需求的过程需求分析阶段的工作：（1）需求获取 （2）需求分析 （3）编写需求规格说明书 （4）需求评审 全国计算机等级考试54全国计算机等级考试National Computer Rank Examination2 2、需求分析的方法、需求分析的方法A.面向数据流的结构化分

35、析方法 SA。B.面向数据结构的Jackson方法 JSD。C.面向数据结构的结构化数据系统开发方法 DSSD。D.面向对象的分析方法 OOA。全国计算机等级考试55全国计算机等级考试National Computer Rank Examination3 3、结构化分析方法：数据流图、结构化分析方法：数据流图DFDDFD数据流图DFD中的主要图形元素：加工/转换数据流存储文件/数据源源/潭全国计算机等级考试56全国计算机等级考试National Computer Rank Examination结构化分析方法：数据字典结构化分析方法：数据字典DDDD数据字典数据字典DDDD是结构化分析方法的核

36、心。是结构化分析方法的核心。数据字典的作用：对数据流图DFD中出现的被命名图形元素进 行确切的解释。全国计算机等级考试57全国计算机等级考试National Computer Rank Examination结构化分析方法：判定树与判定表结构化分析方法：判定树与判定表判定树 条件1 条件2 结果计 7月9月 订票量20:15%算 12月 订票量20:30%量 10月 11月 订票量20%20%CAC(R)(R)【对关系的横向分解】【对关系的横向分解】（2 2）投影：）投影：A,CA,C(R)(R)【对关系的纵向分解】【对关系的纵向分解】AC(R)A B C5 6 09 2 4A,C(R)A C

37、1 51 92 45 09 4RA B C1 2 51 4 92 8 45 6 09 2 4全国计算机等级考试82全国计算机等级考试National Computer Rank Examination3 3 3 3、连接：、连接：、连接：、连接：（1 1）连接：连接：R T.BA R.B C D T.B E5 6 0 1 2 55 6 0 3 4 9i=j全国计算机等级考试83全国计算机等级考试National Computer Rank ExaminationRA B C1 2 51 4 95 6 0TD B E1 2 53 4 9R TA R.B C D T.B E1 2 5 1 2 51

38、 4 9 3 4 9全国计算机等级考试84全国计算机等级考试National Computer Rank Examination七、数据库设计与管理：七、数据库设计与管理：七、数据库设计与管理：七、数据库设计与管理：1、数据库设计的四个阶段：需求分析运行与维护概念设计逻辑设计物理设计编码测试建立概念数据模型：E-R模型将E-R图转换为关系模式：实体和联系均转换为关系。对数据库内部物理结构作出调整并选择合理的存储路径全国计算机等级考试85全国计算机等级考试National Computer Rank Examination2、数据库管理：实施人：数据库管理员（DBA）数据库管理的特点：实现数据共享 管理内容：（1）数据库的建立 （2）数据库的调整 （3）数据库的重组 （4）数据安全控制与完整性控制 （5）数据库的故障校复 （6）数据库监控全国计算机等级考试86