二级C公共基础知识备考.pdf

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1、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；：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

2、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：（I）表示数据元素的信

3、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a l,它无前件；（2）有且只有一个终端结点a n,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

4、。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（al）+（i-l）k ADR（al）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）1.4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b

5、ottom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=l且front=rear表示队列满1.5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）

6、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。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丁表示线性结构，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。1.6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

7、前件，称为父结点，没有前件的结点只有一个，称为树的的根结点，简称树根。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-l（k8）个结点；（2）深度为m的二叉树最多有2n1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+l,

8、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 Iog2n+I；（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,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=l,则该结点为根结点，它没有父结点；若 k l,则该结点的父结点编号为I N T（k/2）：若2 k$n,则编号为k的结点的左子结点编号为2 k；否则该结点无左子结点（也无右子结点）；若2 k+l n e x t=N U LL B）p=N U LL C）p n e x t=h e a d D）p=h e a d3 .已知数据表A 中每个元素距其最终位

9、置不远，为节省时间，应采用的算法是（B ）A）堆排序 B）直接插入排序C）快速排序 D）直接选择排序4 .对建立良好的程序设计风格，下面描述正确的是（A ）A）程序应简单、清晰、可读性好C）充分考虑程序的执行效率5 .下列不属于结构化分析常用工具的是（D ）A）数据流图 B）数据字典6 .在软件生产过程中，需求信息的给出是（DB）符号名的命名只要符合语法D）程序的注释可有可无C）判定树）D)P A D 图A）程序员 B）项目管理者7.下列工具中为需求分析常用的工具是（C）软件分析设计人员D ）D）软件用户A)P A DB)P F DO N-SD)D F D8.N U L L 是指(C )A)0

10、 B)空格C）未知的值或无任何值D）空字符串9.数据库的故障恢复一般是由（C ）A）数据流图完成的 B）数据字典完成的C）D B A 完成的 D）P A D 图完成的1 0.下列说法中，不属于数据模型所描述的内容的是（C ）A）数据结构 B）数据操作 C）数据查询 D）数据约束二.填空题（每空2分）请将每一空的正确答案写在答就卡1 1 1 5 序号的横线上，答在试卷上不得分.1 .冒泡排序法在最好的情况下的元素交换次数为L U2 .在最坏的情况下,堆排序需要比较的次数为0（1。豳 n）.3 .若串s=M a t h T y pes”,则其子串的数目是 4 6 .4 .软件开发环境是全面支持软件

11、开发全过程的 软 件 工 具 集合.5 .关系数据库的关系演算语言是以 谓 词 演 算 为基础的D M L 语言.模拟测试八选择题（每小题2分）在下列各题的A）,B）C）,D）4 个选项中,只有1 个选项是正确的,请将正确选项填涂在答题卡相应的位置上,答在试卷上不得分.1 .循环链表的主要优点是（B ）0不在需要头指针了D）从表中任一结点出发都能访问到整个链表E）在进行插入、删除运算时，能更好地保证链表不断开F）已知某个结点的位置后,能够容易找到它的直接前件2 .栈底至栈顶依次存放元素A,B,C,D,在第五个元素E 入栈前,栈中元素可以出栈,则出栈序列可能是（B ）A)A B C D EB)D

12、 C B E AO D B C E AD)C D A B E3.n 个顶点的强连通图的边数至少有（C)A)n-1B)n(n-l)O nD)n+14 .在结构化程序设计思想提出之前,在程序设计中曾强调程序的效率,现在,在程序的效率相比,人们更重视程序的（C ）A）安全性 B）一致性 C）可理解性 D）合理性5 .模块独立性是软件模块化所提出的要求，衡量模块独立性的度量标准则是模块的（C ）A）抽象和信息隐蔽 B）局部化和封装化C）内聚性和耦合性 D）激活机制和控制方法6.软件开发的结构化生命周期方法将软件生命周期划分成（A ）A）定义、开发、运行维护 B）设计阶段、编程阶段、测试阶段C）总体设计

13、、详细设计、编程调试 D）需求分析、功能定义、系统设计7.在软件工程中，白盒测试法可用于测试程序的内部结构,此方法将程序看作是（A ）A）路径的集合 B）循环的集合 C）目标的集合 D）地址的集合8.在数据管理技术发展过程中，文件系统与数据库系统的主要区别是数据库系统具有（A ）A）特定的数据模型 B）数据无冗余C）数据可共享 D）专门的数据管理软件9.数据库设计包括两个方面的设计内容，它们是（A ）A）概念设计和逻辑设计 B）模式设计和内模式设计C）内模式设计和物理设计 D）结构特性设计和行为特性设计1 0 .实体是信息世界中广泛使用的一个术语，它用于表示（C ）A）有生命的事物 B）无生命

14、的事物 C）实际存在的事物 D）一切事物二.填空题（每空2 分）请将每一空的正确答案写在答题卡11 15 序号的横线上，答在试卷上不得分.1.常用的黑盒测试有等价分类法、边 值 分 析 法 、因果图法和错误推测法4 种.2 .测试的F I 的的暴露错误,评价程序的可靠性;而调 试 的目的是发现错误的位置并改正错误.3 .软件维护活动包括以下几类:改正性维护、适应性维护、完善性 维护和预防性维护.4 .在面向对象的设计中,用来请求对象执行某一处理或回答某些信息的要求称为 消 息 .5 .关键字A S C和D E S C分别表示升序排列和降序排列 的含义.模拟测试九选择题（每小题2 分）在下列各题

15、的A）,B）C）,D）4 个选项中，只有1个选项是正确的,请将正确选项填涂在答题卡相应的位置上,答在试卷上不得分1.最简单的交换排序方法是（D ）A）快速排序 B）选择排序 C）堆排序 D）冒泡排序2 .栈通常采用的两种存储结构是（A ）A）线性存储结构和链表存储结构B）列方式和索引方式0表存储结构和数组D）线行存储结构和非线性存储结构3 .线性表的顺序存储结构和线性表的链式存储结构分别是（B ）A）顺序存储的存储结构、顺序结构的存储结构B）随机存储的存储结构、顺序存储的存储结构C）随机存储的存储结构、随机存取的存储结构D）任意存储的存储结构、任意存储的存储结构4 .完全不考虑程序的内部结构和

16、内部特征，而只是根据程序功能导出测试用例的方法是（A ）A）黑盒测试法 B）白盒测试法 C）错误推测法 D）安装测试法5 .在结构化设计方法中，生成的结构图（S C）中，带有箭头的连线表示（A ）A）模块之间的调用关系 B）程序的组成成分C）控制程序的执行顺序 D）数据的流向6 .下列选项中，不属于模块间耦合的是（C）A）数据耦合 B）同构耦合 C）异构耦合 D）公用耦合7.一个关系中属性个数为1时，称此关系为（C）A）对应关系 B）单一关系 C）一元关系 D）二元关系8 .为用户与数据库系统提供接口的语言是（C）A）高级语言 B）数据描述语言（D D L）C）数据操纵语言（D M L）D）汇

17、编总汇9 .相对于数据库系统，文件系统的主要缺陷有数据关联差、数据数据不一致性和（D ）A）可重用性差 B）安全性差 C）非持久性 D）冗余性1 0 .需求分析阶段的任务是确定（D ）A）软件开发方法 B）软件开发工具 C）软件开发费用 D）软件系统功能二.填空题（每空2 分）请将每一空的正确答案写在答题卡1 1 1 5 序号的横线上，答在试卷上不得分.1 .栈和队列通常采用的存储结构链式存储和顺序存储 2 .在程序设计阶段应该采取自顶向下 和逐步求精的方法，把一个模块的功能逐步分解，细化为一系列具体的步骤，进而用某种程序设计语言写成程序。3 .软件结构是以模 块 为基础而组成的一种控制层次结

18、构。4 .数据库系统阶段的数据具有较高的独立性，数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性 两个含义。5.数据库保护分为：安全性控制、完整性控制、并发性控制和数据的恢复。模拟测试十一.选择题（每小题2 分）在下列各题的A）,B）C）,D）4 个选项中，只有1 个选项是正确的，请将正确选项填涂在答题卡相应的位置上,答在试卷上不得分。1 .下列数据结构中，按先进后出原则组织数据的是（B）A）线性链表 B）栈 C）循环链表2 .具有3 个结点的二叉树有（D ）A）2 种形态 B）4 种形态 C）7 种形态D）顺序表D）5种形态3 .设有如图所示二叉树：对此二叉树前序列遍历的结果为（B）A)ZBT Y C

19、P X AB)AT BZX C Y P C)ZBT AC Y X PD)AT BZX C P Y4 .结构化程序设计主要强调的是（D ）A）程序的规模B）程序的效率C）程序设计语言的先进性D）程序医读性5.程序的3种基本控制结构是（B）A）过程、子过程和分程序C）递归、堆栈和队列B）顺序、选择和循环D）调用、返回和转移6.下列叙述中，不属于测试的特征的是（C ）A）测试的挑剔性 B）完全测试的不可能性7.需求分析中开发人员要从用户那里了解（AC）测试的可靠性）D）测试的经济性A）软件做什么B）用户使用界面C）输入的信息 D）软件的规模8.下列关系模型中，能使经运算后得到的新关系中属性个数多于原

20、来关系中属性个数的是（B）A）选择 B）连接 C）投影 D）并9.下列叙述中，正确的是（A）A）用E-R图能表示实体间一对一的联系、一对多的联系和多对多的联系B）用E-R图只能表示实体集之间一对一的联系C）用E-R图只能表示实体集之间一对多的联系D）用E-R图表示的概念数据模型只能转换为关系数据模型10.“年龄在1825之间”这种约束是属于数据库当中的（C ）A）原子性措施 B）一致性措施 C）完整性措施 D）安全性措施填空题（每空2分）请将每一空的正确答案写在答题卡11 15 序号的横线上，答在试卷上不得分.1.排序是计算机程序设计中一种重要操作，常见的排序方法有插入排序、交换排序 和选择排

21、序等。2.当循环队列非空且队尾指针等于队头指针时，说明循环队列已满，不能进行入队运算。这种情况称为上溢3.封 装 是一-种信息隐蔽技术,目的在于将对象的使用者和对象的设计者分开。4.为了便于对照检查，测试用例应由输入数据和预期的 输 出 结 果 两部分组成。5.关 系 运 算 是从二维表列的方向进行的运算。模拟测试十一1.选择题（每小题2分）在下列各题的A）B）.C）.D）4个选项中，只有1个是正确的，请将正确选项填在大答题卡上，答在试卷上不给分.1.根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度，-般将数据结构分成（C）A）动态结构和静态结构 B）紧凑结构和非紧凑结构C）线新性结构和非线性

22、结构 D）内部结构和外部结构2.设一棵二叉树中有3个叶子结点，有8个度为1的接点，则该二叉树中总的接点数为（B）A）12 B）13 C）14 D）153.在下列几种排序方法中，要求内存最大的是（D）A）插入批排序 B）选择排序 C）快速排序 D）归并排序4.下列叙述中，不属于结构化程序设计方法的重要原则是（B）A）自顶向下 B）由底向上 C）模板化 D）限制使用goto语句5.下列不属于软件调试技术的是（B）A）强行排错法 B）集成测试法 C）回啸法 D）原因排除法6.为了避免流程图在描述程序逻辑时的乂活性,提出了用方框图来代替传统的程序流程图，通常也把这种图称为（B）A）PAD图 B）N-S

23、图 C）结构图 D）数据流图7.软件复杂性1度量的参数包括（B）A）效率 B）规模 C）完整性 D）容错性8.下列叙述中，不属于数据库系统的是（B）A）数据库 B）数据库管理系统 C数据库管理员 D）数据库应用系统9.数据库系统的核心是（B）A）数据库 B）数据库管理系统 C）数据模型 D）软件工具10.视图设计一般有3中设计次序，下列不属于视图设计的是（B）A）自顶向下 B）由外向内 C）由内向外 D）自底向上3.填空题（每空2分）请将每一个空的正确答案写在答题卡11_5的横线上，答在试卷不给分.1.算法的工作量大小和实现算法所需的存储单元多少分别称为算法的 时间复杂度和空间复杂度12.数据

24、结构包括数据的逻辑结构.数据的 存 储 结 构1以及对数据的操作运算。3.可以把具有相同属性的不同对象归类.称为 对 象 类 。4.软件工程包括3个要素,分别为方法.工具和 过 程1。5.由关系数据库系统支持的完整性约束是指实 体 完 整 性1和参照完整性。模拟试题十二选择题（每小题2分）在下列各题的A）.B）.C）,D）的4个选项中，只有1个是正确的,请将正确的选项涂写在答题卡的相应位置上,答在试卷上不给分.1.由两个栈共享一个存储空间的好处是（A）减少存取时间，降低下溢发生的机率C）减少存取时间，降低上溢发生的机率B）B）节省存储空间，降低下溢发生的机率D）节省存储空间，降低下溢发生的机率

25、2.设有两个串p和q,求p和q中首次出现位置的运算称作（B）A）连接 B）模式匹配 C）求子串 D）求串长3.n个顶点的连接图中边的条数至少为（C）A）0 B）1 C）n-1 D）n4.对象实现了数据和操作的结合，是指对数据和数据的操作进行（C）A）结合 B）隐藏5.下列叙述中，正确的是（D）A）软件就是程序清单C）软件应包括程序清单和运算结果C）封装 D）抽象B）软件就是存放在计算机中的文件D）软件包括程序和文档、数据6.软件设计中，有利于提高模式独立性的一个准则是（C）A）低内聚低藕合 B）低内聚高藕合C）高内聚低藕合 D）高内聚高藕合7.软件生命周期中花费时间最多的阶段是（D）A）详细设

26、计 B）而今编码 C）软件测试 D）软件维护8.下列4项中说法不正确的是（C）A）数据库减少了数据冗杂C）数据库避免了一切数据的重复9.下列4项中，必需进行查询优化的是（A）关系数据库 B）网状数据库B）数据库中的数据可以共享D）数据库具有较高的数据的独立性A）C）层次数据库D）非关系模型10.最常用的种基本数据模型是关系数据模型，它的表示应采用（D）A）树 B）网络。图 D）二维表二.填空题（每空2分）请将每一空的正确答案写在答题卡11 15 序号的横线上，答在试卷上不得分.1.当线系性表采用顺序存储时，其主要特点是【逻辑结构中相临的结点在存储结构中仍相life l o2.软件工程的出现是由

27、于软件危机的出现3.单元测试又称模块测试.一般采用f白盒法测试。4.数据库恢复5.是将数据库从f错 误】恢复到某一已只的正确状态。7.数据的基本单位是数据元素1。二级公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1算法算法：是一组有穷指令集，是解题方案的准确而完整的描述。通俗地说，算法就是计算机解题的过程。算法不等于程序，也不等于计算方法，程序的编制不可能优于算法的设计。算法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，且是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。所以其四个基本特征包括：（1）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有模棱两可的解释，不允许有多义性；（2）有穷性，算法必须能

28、在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止；（3）可行性，算法原则上能够精确地执行；（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。算法的三种基本控制结构：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、减半递推技术、回溯法。算法效率的度量一算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。算法时间复杂度：指执行算法所需要的计算工作量。即算法执行过程中所需要的基本运算次数。通常，一个算法所用的时间包括编译时间和运行时间。算法

29、空间复杂度：指执行这个算法所需要的内存空间。包括算法程序所占的空间，输入的初始数据所占的空间，算法执行过程中所需的额外空间。1.2数据结构的基本概念数据结构：指相互有关联的数据元素的集合。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。数据的逻辑结构应包含：(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(指逻辑关系，与存储位置无关)。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，也称数据物理结构。数据的存储结构有顺

30、序、链接、索引等。线性结构的条件，(一个非空数据结构)：(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。1.3线性表及其顺序存储结构线性表是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；由多个记录构成的线性表称为文件。非空线性表的结构特征：(1)且只有一个根结点al,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，

31、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。元素 ai 的存储地址为:A D R(ai)=A D R(al)+(i-l)k,A D R(al)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：查找、插入、删除。1.4 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。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

32、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。线性单链表中，H E A D称为头指针，H E A D=N U L L （或0）称为空表。如果是双项链表的两指针：左指针（L l i n k）指向前件结点，右指针（Rl i n k）指向后件结点。线性链表的基本运算：查找、插入、删除。1.5 栈和队列栈：限定在一端进行插入与删除的线性表。其允许插入与删除的一端称为栈顶，用指针to p表示栈顶位置。不允许插入与删除的另一端称为栈底，用指针b o tto m表示栈底。栈 按 照“先进后出（F I

33、L O）或“后 进先出（L I F O）组织数据，栈具有记忆作用。栈的存储方式有顺序存储和链式存储。栈的基本运算：（1）入栈运算，在栈顶位置插入元素；（2）退栈运算，删除元素（取出栈顶元素并赋给一个指定的变量）；（3）读栈顶元素，将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。队列：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。用 r e ar 指针指向队尾，用 f r o n t指针指向队头元素的前一个位置。队 列 是“先 进 先 出 （F I F O）或“后进后出（L I L O）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

34、个元素。队列的顺序存储结构一般采用队列循环的形式。循环队列s=0 表示队列空；s=l 且 f r o n t=r e ar 表示队列满。计算循环队列的元素个数：“尾指针减头指针”，若为负数，再加其容量即可。1.6 树与二叉树树是一种简单的非线性结构，其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

35、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。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 2 k-l 个结点深度为m的满二叉树有2 m-l 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。二叉树基本性质：(1)在二叉树的第k 层上，最多有2 k-l(k l)个结点；(2)深度为m的二叉树最多有2 m-l 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 l o g 2 n +l,其中 l o g 2 n 表示取 l o

36、 g 2 n 的整数部分(5)具有n 个结点的完全二叉树的深度为口o g 2 n +l；(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=l,2-.n),有以下结论：若 k=l,则该结点为根结点，它没有父结点；若 k l,则该结点的父结点编号为I N T(k/2)；若2 kW n,则k 结点的左子结点编号为2 k；否则该结点无左子结点(也无右子结点)；若2 k+l W n,则编号为k 的结点的右子结点编号为2 k+l；否则该结点无右子结点。补充：增加度为1 的结点不会影响二叉树的叶子结点数，每增加一个度为2的结点便会增加一个叶子

37、结点，没有度为2的结点时叶子结点数为1。已知完全二叉树有x 个结点，求其叶子结点数：确定层数为k;第k 层的结点数y=x-(2 k-1-l)；第k-1 层的叶子结点数n=2 (k-l)-l-y/2 若 y/2 有余，则要加1 ；最 后y+n。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(D L R),首先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树；(树根在第一，下走不跳结点)(2)中 序 遍 历(L D R),首先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树；(有左先左，再寻根，后找右。最左边的结点最先遍历，最右边的结点最后遍

38、历)(3)后 序 遍 历(L R D)首先遍历左子树，然后访问遍历右子树，最后访问根结点。(有左先左，再找右，后寻根，到最右一路上行，树根在最后)小结：逻辑结构可分为线性表和非线性表。线性表包括栈、队列，其存储方式为顺序存储、链式存储均可。链式型有：线性链表，带链的栈，带链的队列，循环链表等。非线性表包括树(二叉树)，其存储方式为链式存储。1.7查找技术只能使用顺序查找的两种情况：(1)线性表为无序表，不管是顺序存储还是链式存储；(2)表采用链式存储结构，即使是有序线性表。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l o g 2 n 次，而顺序查找需要比较n

39、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。交换类排序法：(1)冒泡排序法，需要比较的次数为n(n-L)/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 T)/2 次比较；(2)希尔排序法，最坏情况需要0(n l.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-L)/2 次比较；(2)堆排序法，最坏情况需要0(n l o g 2 n)次比较。相比以上几种(除希尔排序法外)，堆排序法的时间复杂度最小。第二章程序设计基础2.1 程序设计设计方法和风格“清晰第一、效率第二”已成为当今主导的程序设计风格。形成良好的程序

40、设计风格需注意：(详见书P 2 7)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。2.2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g o t o 语句。结构化程序的基本结构及特点：(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）循环结构：又称重复结构，可根据给定条件，判断是否需要重复执行某一相同或类似的程序段。结构化程序设计的特

41、点：只有一个入口和出口2.3面向对象的程序设计面向对象的程序设计的首次提出以6 0年代末挪威奥斯陆大学和挪威计算机中心研制的S I M UL A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，对象是由数据的容许的操作组成的封装体，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。属性即对象所包含的信息，它在设计对象时确定，一般

42、只能通过执行对象的操作来改变。操作描述了对象执行的功能，是对象的动态属性，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。类是关于对象性质的描述。类是对象的抽象，对象是其对应类的一个实例。消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息。对象间的通信靠消息传递。它请求对象执行某一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。继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术，广义指能够直接获得已

43、有的性质和特征，而不必重复定义他们。继承具有传递性，一个类实际上继承了他上层的全部基类的特性。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，即类等级为树形结构；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行动的现象第 三 章 软件工程基础3.1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，具有抽象性；(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

44、；(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。简单的说就是使软件走向工程化。软件工程的核心思想是把软件产品看作是一个工程产品来处理。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活动，包 含4种基本活动：(1)P(p l a n)软件规格说明；(2)D(d o)软件开发；(3)C(c h e c k)-软件确认；(4)A(a c t i o n)

45、-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。软件生命周期分三个阶段：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(概要设计和详细设计)；(4)软件实现；(5)软件测试；(6)运行和维护。软件工程的目标：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。软件工程的理论和技术性研究

46、的内容主要包括：软件开发技术和软件工程管理。软件开发技术包括：软件开发方法学、开发过程、开发工具和软件工程环境。软件开发环境或软件工程环境是指全面支持软件开发全过程的软件工具的集合。软件工程管理包括：软件管理学、软件工程经济学、软件心理学等内容。软件管理学包括人员组织、进度安排、质量保证、配置管理、项目计划等。软件工程基本原则：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。3.2 结构化分析方法结构化方法的核心和基础是结构化程序设计理论。软件定义阶段中，可行性研究与计划的制定是确定待开发目标和总的要求，给出它的功能、性能、可靠性以及接口等方面的可能方案，制定完成开发的实施计

47、划。需求分析，对待开发软件提出的需求分析并给出详细的定义。需求分析阶段的工作：需求获取，需求分析，编写需求规格说明书，需求评审。需求分析方法有：(1)结构化需求分析方法；面向数据结构的Ja c k s o n 方 法(I S D)；面向数据流的结构化分析方法(S A)；面向数据结构的结构化数据系统开发方法(D S S D)；(2)面向对象的分析的方法(0 0 A)o从需求分析建立的模型的特性来分：静态分析和动态分析。结构化分析方法的实质：着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。结构化分析的常用工具：数据流图；数据字典；判定树；判

48、定表。(1)数 据 流 图(D F D 图)：描述数据处理过程的工具，是需求理解的逻辑模型的图形表示，它直接支持系统功能建模。加 工(转 换)圆框，输入数据经加工变换产生的输出。数据流箭头，沿箭头方向传递数据的通道，一般在旁边标注数据流名。存储文件(数据源)双横线，表示处理过程中存放各种数据的文件。源、潭方框，表示系统和环境的接口，属系统之外的实体。(2)数据字典：对所有与系统相关的数据元素的一个有组织的列表，以及精确的、严格的定义，使得用户和系统分析员对于输入、输出、存储成分和中间计算结果有共同的理解。数据字典是结构化分析的核心。(3)判定树：从问题定义的文字描述中分清哪些是判定的条件，哪些

49、是判定的结论，根据描述材料中的连接词找出判定条件之间的从属关系、并列关系、选择关系，根据它们构造判定树。(4)判定表：与判定树相似，当数据流图中的加工要依赖于多个逻辑条件的取值，即完成该加工的一组动作是由于某一组条件取值的组合而引发的，使用判定表描述比较适宜。软件需求规格说明书的特点：正确性；无岐义性；完整性；可验证性；一致性；可理解性；可修改性；可追踪性。3.3结构化设计方法软件设计是确定系统的物理模型。软件设计是开发阶段最重要的步骤，是将需求准确地转化为完整的软件产品或系统的唯一途径。系统设计人员和程序设计人员应该在反复理解软件需求的基础上，给出软件结构、模块的划分、功能的分配以及处理流程

50、。软件设计的基本目标是用比较抽象概括的方式确定目标系统如何完成预定的任务。从技术观点来看，软件设计包括软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计。结构设计：定义软件系统各主要部件之间的关系。数据设计：将分析时创建的模型转化为数据结构的定义。接口设计：描述软件内部、软件和协作系统之间以及软件与人之间如何通信。过程设计：把系统结构部件转换成软件的过程描述。从工程管理角度来看，软件设计分两步：概要设计和详细设计。软件设计的一般过程：软件设计是一个迭代的过程；先进行高层次的结构设计；后进行低层次的过程设计；穿插进行数据设计和接口设计。软件设计的基本原理是：（1）抽象；（2）模块化；（3）信息隐蔽；（4