全国计算机二级考试复习资料.docx
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全国计算机二级考试复习资料
第一章数据结构与算法
【考点1】算法的基本概念
算法：
是指一组有穷的指令集，是解题方案的准确而完整的描述。
算法不等于程序，也不等于计算方法。
算法的基本特征：
确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有多义性；
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；
可行性，算法原则上能够精确地执行；
拥有足够的情报。
算法的组成要素：
一个算法由数据对象的运算和操作以及其控制结构这两部分组成。
算法的基本运算和操作：
算术运算，逻辑运算，关系运算，数据传输。
算法的基本控制结构：
顺序，选择，循环。
算法基本设计方法：
列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术。
【考点2】算法的复杂度
算法效率的度量——算法的复杂度：
时间复杂度和空间复杂度。
算法时间复杂度：
指执行算法所需要的计算工作量。
通常，一个算法所用的时间包括编译时间和运行时间。
算法空间复杂度：
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。
空间复杂度和时间复杂度并不相关。
【考点3】数据结构的基本概念
数据：
数据是客观事物的符号表示，是能输入到计算机中并被计算程序识别和处理的符号的总称，如文档，声音，视频等。
数据元素：
数据元素是数据的基本单位。
数据对象：
数据对象是性质相同的数据元素的集合。
数据结构：
是指由某一数据对象中所有数据成员之间的关系组成的集合。
【考点4】逻辑结构和存储结构
数据结构可分为数据的逻辑结构和存储结构。
数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述，与数据的存储无关，是面向问题的，是独立于计算机的。
它包括数据对象和数据对象之间的关系。
数据的存储结构也称为数据的物理结构，是数据在计算机中的存放的方式，是面向计算机的，它包括数据元素的存储方式和关系的存储方式。
数据结构和逻辑结构的关系：
一种数据的逻辑结构可以表示成多种存储结构即数据的逻辑结构和存储结构不一定一一对应。
常见的存储结构有：
顺序，链接，索引等。
采用不同的存储结构其数据处理的效率是不同的。
【考点5】线性结构和非线性结构
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。
栈、队列、双向链表是线性结构，树、二叉树为非线性结构。
【考点6】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）有且只有一个根结点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：
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：
查找、插入、删除。
【考点7】线性链表
线性链表是线性表的链式存储结构，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。
链式存储方式既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，HEAD称为头指针，HEAD=NULL（或0）称为空表。
双向链表有两个指针：
左指针（Llink）指向前件结点，右指针（Rlink）指向后件结点。
循环链表：
循环链表与单链表的不同的是它的最后一个结点的指针域存放的事指向第一个结点的指针而单链表存放的是空指针。
线性链表的基本运算：
查找、插入、删除。
【考点8】栈
1、栈的基本概念
栈是一种特殊的线性表，只允许在表的一端进行插入和删除的线性表；插入，删除的一端为栈顶，另一端为栈底；当表中没有元素时为空栈。
栈是一种后进先出（或先进后出LastInFirstOut）的线性表。
栈具有记忆功能。
栈的实例：
火车调度，子弹夹。
2、栈的存储结构
顺序存储结构：
用一组地址连续的存储单元即一维数组来存储；
链式存储：
用线性链表来存储；
3、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。
【考点9】队列
1.队列的基本概念
队列是一种特殊的线性表，只允许在表的一端插入，在另一端删除，允许插入的一端是队尾（rear），允许删除的一端为队头（front）；当表中没有元素是空队列；队列是一种先进先出的线性表。
（FIFO）
2、队列的存储结构
顺序存储：
一维数组。
链式存储：
线性链表。
3、队列的运算:
（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。
队列的顺序存储结构一般采用循环队列的形式。
循环队列s=0表示队列为空；s=1且front=rear表示队满。
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。
【考点10】树的基本概念
树是一种非线性结构，是n个结点的有限集。
当n=0时为空树，n>0时为非空树。
结点的度：
结点所拥有的子树的个数。
叶子结点：
度为0的结点。
分支结点：
除叶子结点以外的结点。
结点的层次：
根结点在第一层，同一层上左右结点的子结点在下一层。
树的深度：
所处层次最大的那个结点的层次。
树的度：
树中所有结点的度的最大值。
【考点11】二叉树及其基本性质
1、二叉树的概念
二叉树是一种特殊的树形结构，每个结点最多只有两棵子树，且有左右之分不能互换，因此，二叉树有五种不同的形态，见教材12页。
2、二叉树的性质
性质1在二叉树的第k层上，最多有2k-1（k≥1）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（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，其深度不小于[log2n]+1,其中[log2n]表示为log2n的整数部分。
3、二叉树的存储结构：
详见教材第13-14页。
【考点12】满二叉树与完全二叉树
满二叉树：
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2m－1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。
满二叉树是完全二叉树，而完全二叉树一般不是满二叉树。
【考点13】完全二叉树的性质
性质1具有n个结点的完全二叉树的深度为[log2n]+1。
性质2完全二叉树中度为1的结点数为0或1。
【考点14】二叉树的遍历
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。
前序遍历图5可得：
ABCDFHEG。
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。
中序遍历图5可得：
BAFHDCGE。
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。
后序遍历图5可得：
BHFDGECA。
【考点15】顺序查找
顺序查找是从表的一端开始，依次扫描表中的各个元素，并与所要查找的数进行比较。
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16】二分查找
二分查找的条件：
（1）用顺序存储结构
（2）线性表是有序表。
查找的步骤：
详见教材第16页。
对于长度为n的有序线性表，在最坏情况下，二分法查找只需比较log2n次，而顺序查找需要比较n次。
【考点17】排序
1、交换排序
（1）冒泡排序法，在最坏的情况下，冒泡排序需要比较次数为n（n－1）/2。
（2）快速排序法，在最坏的情况下，快速排序需要比较次数为n（n－1）/2。
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。
（大写O是算法复杂度的表示方法）
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。
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
【考点1】程序设计方法与风格
形成良好的程序设计风格需注意：
（详见教材第19页）。
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。
【考点2】结构化程序设计方法的四条原则
1、自顶向下；2、逐步求精；3、模块化；4、限制使用goto语句。
【考点3】结构化程序的基本结构
顺序结构：
是最基本、最普通的结构形式，按照程序中的语句行的先后顺序逐条执行。
选择结构：
又称为分支结构，它包括简单选择和多分支选择结构。
循环结构：
根据给定的条件，判断是否要重复执行某一相同的或类似的程序段。
循环结构对应两类循环语句：
先判断后执行的循环体称为当型循环结构；先执行循环体后判断的称为直到型循环结构。
【考点4】面向对象的程序设计及面向对象方法的优点
面向对象的程序设计以对象为核心，强调对象的抽象性，封装性，继承性和多态性。
面向对象方法的优点
（1）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。
【考点5】对象及其特点
对象（object）：
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。
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。
【考点6】属性，类和实例
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。
类：
是具有相似属性与操作的一组对象。
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。
【考点7】消息及其组成
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。
【考点8】继承和多态
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它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
第三章数据库设计基础
【考点1】数据库的基本概念
数据（Data）是数据库存储的基本对象，是描述事物的符号记录。
数据库（DB）是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合，它具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序所共享，所以数据库技术的根本目标是解决数据共享问题。
数据库管理系统（DBMS）是数据库的管理机构，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等。
数据库管理系统是数据库系统的核心。
数据库系统包含数据库和数据库管理系统。
数据库管理系统的功能：
（1）数据模式定义：
即为数据库构建其数据框架；
（2）数据存取的物理构建：
为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段；
（3）数据操纵：
为用户使用数据库的数据提供方便，如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计；
（4）数据的完整性、安全性定义与检查；
（5）数据库的并发控制与故障恢复；
（6）数据的服务：
如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。
为完成数据库管理系统的功能，数据库管理系统提供相应的数据语言：
数据定义语言（DDL）：
负责数据模式定义和数据物理存取构建。
数据操纵语言（DML）：
负责数据的操纵。
数据控制语言（DCL）：
负责数据完整性，安全性的定义与检查以及并发控制，故障恢复等功能。
数据语言按使用方式具有两个结构形式：
交互式命令语言（自含型和自主型语言）和宿主型语言。
数据库管理员（DBA）的工作：
数据库设计，数据库维护，改善系统性能，提高系统效率。
数据库系统（DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。
数据库应用系统（DBAS）是数据库系统再加上应用软件及应用界面这三者所组成，具体包括：
数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件平台、软件平台、应用软件、应用界面。
【考点2】数据管理的发展和基本特点
数据管理技术的发展经历了三个阶段：
人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段，数据独立性最高的阶段是数据库系统阶段。
人工管理阶段特点：
（1）计算机系统不提供对用户数据的管理功能
（2）数据不能共享（3）不单独保存数据。
文件系统阶段的缺陷：
（1）数据冗余
（2）不一致性（3）数据联系弱。
数据库系统的发展阶段：
第一代的网状、层次数据库系统；第二代的关系数据库系统；第三代的以面向对象模型为主要特征的数据库系统。
数据库系统的基本特点：
（1）数据的高集成性
（2）数据的高共享性和低冗余性（3）数据高独立性（4）数据统一管理与控制。
数据独立性是数据与程序间的互不依赖性，即数据库中的数据独立于应用程序而不依赖于应用程序。
数据的独立性一般分为物理独立性与逻辑独立性两种。
（1）物理独立性：
当数据的物理结构（包括存储结构、存取方式等）改变时，其逻辑结构，应用程序都不用改变。
（2）逻辑独立性：
数据的逻辑结构改变了，如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间联系等，用户的应用程序可以不变。
【考点3】数据系统的内部结构体系
1、数据统系统的三级模式：
（1）概念模式，也称逻辑模式，是对数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户公共数据视图。
一个数据库只有一个概念模式。
（2）外模式，外模式也称子模式，它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，一个概念模式可以有若干个外模式。
（3）内模式，内模式又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。
一个数据库只有一个内模式。
内模式处于最底层，它反映了数据在计算机物理结构中的实际存储形式，概念模式处于中间层，它反映了设计者的数据全局逻辑要求，而外模式处于最外层，它反映了用户对数据的要求。
2、数据库系统的两级映射（详见教材第55页）
两级映射保证了数据库系统中数据的独立性。
（1）概念模式到内模式的映射。
该映射给出了概念模式中数据的全局逻辑结构到数据的物理存储结构间的对应关系；
（2）外模式到概念模式的映射。
概念模式是一个全局模式而外模式是用户的局部模式。
一个概念模式中可以定义多个外模式，而每个外模式是概念模式的一个基本视图。
【考点4】数据模型的基本概念
数据模型按不同的应用层次分为：
概念数据模型：
简称概念模型，是一种面向客观世界，面向用户的模型，不涉及具体的硬件环境和平台也与具体的软件环境无关的模式，它是整个数据模型的基础。
逻辑数据模型：
又称数据模型，它是一种面向数据库的模型。
分为层次模型，网状模型，关系模型和面向对象模型，其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。
层次模型用树型结构表示实体之间联系的模型。
物理数据模型：
又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型。
【考点5】E—R模型
1、E-R模型的基本概念
（1）实体：
现实世界中的事物可以抽象成为实体，实体是概念世界中的基本单位，它们是客观存在的且又能相互区别的事物。
（2）属性：
现实世界中事物均有一些特性，这些特性可以用属性来表示。
（3）码：
唯一标识实体的属性集称为码。
（4）域：
属性的取值范围称为该属性的域。
（5）联系：
在现实世界中事物间的关联称为联系。
两个实体集间的联系实际上是实体集间的函数关系，这种函数关系可以有下面几种：
一对一的联系、一对多或多对一联系、多对多。
2、E-R模型的的图示法
E-R模型用E-R图来表示，E-R图包含了表示实体集、属性和联系的方法。
（1）实体的表示：
用矩形表示实体集，在矩形内写上该实体集的名字。
（2）属性的表示：
用椭圆形表示属性，在椭圆形内写上该属性的名称。
（3）联系的表示：
用菱形表示联系，菱形内写上联系名。
【考点6】层次模型和网状模型
层次模型是有根的定向有序树，是数据库系统中最早出现的数据模型。
网状模型对应的是有向图。
层次模型和网状模型各自应满足的条件
模型名称
满足的条件
层次模型
（1）有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点
（2）根以外的其他结点有且只有一个双亲结点
网状模型
（1）允许一个以上的结点无双亲
（2）一个结点可以有多于一个的双亲
【考点7】关系模型及相关概念
关系模式采用二维表来表示，由关系数据结构，关系操纵和关系完整性约束3部分组成，在关系数据库中，用来表示实体间联系的是关系。
关系：
一个关系对应一张二维表。
一个关系就是一个二维表，但是一个二维表不一定是一个关系。
元组：
表中的一行即为一个元组。
属性：
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。
分量：
元组中的一个属性值，是不可分割的基本数据项。
域：
属性的取值范围。
在二维表中惟一标识元组的最小属性值称为该表的键或码。
二维表中可能有若干个健，它们称为表的候选码或候选健。
从二维表的所有候选键选取一个作为用户使用的键称为主键或主码。
表A中的某属性集是某表B的键，则称该属性值为A的外键或外码。
关系操纵：
数据查询、数据的删除、数据插入、数据修改。
关系模型允许定义三类数据约束，它们是实体完整性约束、参照完整性约束以及用户定义的完整性约束。
其中实体完整性约束、参照完整性约束必须满足的完整性约束条件。
参照完整性约束不允许关系应用不存在的元组。
实体完整性约束要求关系的主键中属性值不能为空，这是数据库完整性的最基本要求。
【考点8】关系代数
关系代数是一种抽象的查询语言，关系代数的运算对象是关系，运算结果也是关系。
运算对象，运算符和运算结果是运算的三大要素。
集合运算符，专门的运算符，算术比较符和逻辑运算符。
关系模型的基本运算：
（1）插入
（2）删除（3）修改（4）查询（包括投影、选择、笛卡尔积运算）还有扩充运算交、除、连接及自然连接运算。
关系代数的5个基本操作中并，差，交，笛卡尔积是二目运算。
设关系R和S具有相同的关系模式
1、并：
R和S的并是由属于R或属于S的所有元组构成的集合。
2、差：
R和S的差是由属于R但是不属于S的元组构成的集合
3、笛卡尔积：
设R和S的元数分别为r和s，R和S的笛卡尔积是一个（r+s）元的元组集合，每个元组的前r个分量来自R的一个元组，后s个分量来自S的一个元组。
运算后得到的新表的元组数是R*S，属性是r+s。
4、交：
属于R又属于S的元组构成的集合。
5、投影：
一元运算，对一个关系进行垂直切割，消去某些列，并重新按排列的顺序。
6、选择：
一元运算，根据某些条件对关系进行水平分割。
即选择符合条件的元组。
7、除：
给定关系R（X，Y）和S（Y，Z），其中X，Y，Z是属性组，R中的Y和S中Y可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。
8、连接：
也称θ连接运算，是一种二元运算，它的操作是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组，以合并成一个大关系。
连接运算包括等值连接和不等值连接。
连接运算后得到的新表的属性是运算前表中属性相加。
即多于原来关系中属性的个数。
9、自然连接：
自然连接满足的条件是
（1）两关系间有公共域
（2）通过公共域的相等值进行连接。
【考点9】数据库设计和管理
数据库设计中有两种方法，面向数据的方法和面向过程的方法。
面向数据的方法是以信息需求为主，兼顾处理需求；面向过程的方法是以处理需求为主，兼顾信息需求。
由于数据在系统中稳定性高，数据已成为系统的核心，因此面向数据的设计方法已成为主流。
数据库设计目前一般采用生命周期法，即将整个数据库应用系统的开发分解成目标独立的若干阶段。
它们是：
需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段。
一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转化为若干个高一级范式的关系模式的集合，这种过程就叫规范化。
概念结构设计是将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程，它是整个数据库设计的关键。
逻辑结构设计的任务是将E—R图转换成关系数据模型的过程。
数据库的物理结构是指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。
它依赖于给定的计算机系统。
常用的存取方法：
索引方法，聚簇方法和HASH方法。
数据库管理的内容：
（1）数据库的建立，它是数据库管理的核心，包括数据模式的建立和数据加载。
（2）数据库的重组。
（3）数据库安全性控制。
（4）数据库的完整性控制，数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。
（5）数据库的故障恢复。
（6）数据库监控
2009年3月全国计算机等级考试二级笔试试卷
C语言程序设计
（考试时间90分钟，满分100分）
一、选择题（
（1）—（10）、（21）—（40）每题2分，（11）—（20）每题1分，共70分）
下列各题A）、B）、C）、D）四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上不得分。
（1）下列叙述中正确的是（）
A）栈是“先进先出”的线性表
B）队列是“先进后出”的线性表
A
B
C
a
3
2
b
0
1
c
2
1
C）循环队列是非线性结构
D）有序线性表既可以采用顺序存储结构，也可以采用链式存储结构
（2）支持子程序调用的数据结构是（）
A）栈B）树C）队列D）二叉树
（3）某二叉树有5个度为2的结点，则该二叉树中的叶子结点数是（）
A）10B）8C）6D）4
（4）下列排序方法中，最坏情况下比较次数最少的是（）
A）冒泡排序B）简单选择排序
C）直接插入排序D）堆排序
（5）软件按功能可以分为：
应用软件、系统软件和支撑软件（或工具软件）。
下面属于应用软件的是（）
A）编译程序B）操作系统
C）教务管理系统D）汇编程序
（6）下面叙述中错误的是（）
A）
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