二级公共基础考点总结.docx
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二级公共基础考点总结
二级公共基础考点总结
第一章 数据结构与算法（八大考点）
考点一:
算法
1.算法是指解题方案的准确而完整的描述。
它有4个基本特征，分别是可行性、确定性、有穷性和拥有足够的情报。
2.算法的复杂度主要包括时间复杂度和空间复杂度
算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算所需要的计算工作量（或算法执行过程中所需要的基本运算次数）
算法的空间复杂度是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存储空间以及算法执行过程中所需要的额外空间。
其中额外空间包括算法程序执行过程中的工作单元以及某种数据结构所需的附加存储空间。
考点二:
数据结构的基本概念
1.数据结构是研究数据元素及其之间的相互关系和数据运算的一门学科.
数据结构概念一般包括3个方面的内容：
数据之间的逻辑关系（逻辑结构）、数据在计算机中的存储方式（存储结构）以及在这些数据上定义的运算的集合（数据的运算）.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；数据的存储结构是指数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。
在数据的存储结构中，不仅要存放各数据元素的信息，还需要存放各数据元素之间的前后件关系的信息。
2.在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以是连续的，也可以是不连续的，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。
3.一般来说，一种数据结构根据需要可以表示成多种存储结构。
常用的存储结构有顺序、链接、索引等，而采用不同的存储结构，其数据处理的效率是不同的；一个数据结构中的各数据元素在计算机存储空间中的位置关系与逻辑关系是有可能不同的。
4.线性结构是指各数据元素之间的逻辑关系可以用一个线性序列简单地表示出来。
否则称之为非线性结构。
考点三:
线性表及其顺序存储结构
1.当线性表采用顺序存储结构实现存储时，其主要特点是数据元素按线性表的逻辑次序，依次存放在一组地址连续的存储单元中。
在存储单元中各元素的物理位置和逻辑结构中各结点间的相邻关系是一致的。
考点四:
栈和队列
1.栈和队列都是一种特殊的操作受限的线性表。
二者的区别是：
栈只允许在表的一端进行插入或删除操作，是一种"后进先出（LIFO）"的线性表。
允许插入与删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底。
栈的基本运算有：
入栈、退栈和读栈顶元素；
而队列只允许在表的一端进行插入操作（称为队尾），在另一端进行删除操作（称为队头），是一种"先进先出（FIFO）"的线性表。
栈和队列的共同特点是只允许在端点处插入和删除元素
2.常常一个程序中要用到多个栈，为了不发生上溢错误，就必须给每个栈分配一个足够大的存储空间。
但实际中，很难准确地估计，若每个栈都分配过大的存储空间，势必造成系统空间紧张；若让多个栈共用一个足够大的连续存储空间，则可利用栈的动态特性使他们的存储空间互补。
所以,由两个栈共享一个存储空间的好处是节省存储空间，降低上溢发生的机率。
考点五:
线性链表
1.链表采用的是链式存储结构（链式存储中每个结点由两部分组成:
数据域和指针域），它克服了顺序存储结构的缺点。
但是链式存储结构也有不足之处：
①每个结点中的指针域需额外占用存储空间；②链式存储结构是一种非随机存储结构。
用链表与顺序表的比较
1）链表适合于插入和删除操作，不利于读取操作。
2）顺序适合于读取操作，不利于插入和删除操作。
考点六:
树与二叉树
1.树是一个或多个结点组成的有限集合，其中一个特定的结点称为根，其余结点分为若干个不相交的集合。
每个集合同时又是一棵树。
树有且只有1个根结点。
2.二叉树的特点
（1）非空二叉树只有一个根结点；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。
（2）在二叉树中，每一个结点的度最大为2，即所有子树（左子树或右子树）也均为二叉树。
而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。
另外，二叉树中的每一个结点的子树被明显地分为左子树与右子树。
在二叉树中，一个结点可以只有左子树而没有右子树，也可以只有右子树而没有左子树。
当一个结点既没有左子树也没有右子树时，该结点即是叶子结点。
3.二叉树的基本性质（非常重要，请记住）
（1）在二叉树的第k层上，最多有2k-1（K≥1）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；
（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；
4.满二叉树与完全二叉树
满二叉树与完全二叉树是两种特殊形态的二叉树。
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。
这就是说，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。
除每后一层外，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。
对于完全二叉树来说，叶子结点只可能在层次最大的两层上出现，由满二叉树与完全二叉树的特点可以看出，满二叉树也是完全二叉树，而完全二叉树一般不是满二叉树。
完全二叉树还具有以下两个性质。
①具有n个结点的完全二叉树的深度为[log]2n+1。
②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，则对于编号为k（k=l，2，…，n）的结点有以下结沦：
若k=1，则该结点为根结点，它没有父结点：
若k>1．则该结点的父结点编号为INT（k/2）。
若2k≤n，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（显然也没有右子结点）。
若2k+1≤n，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。
根据完全二叉树的这个性质，如果按从上到下、从左到右顺序存储完全二叉树的各结点，则很容易确定每一个结点的父结点、左于结点和右子结点的位置。
5.二叉树的遍历是指不重复地访问二叉树中的所有结点
二叉树的遍历可以分为三种:
a. 前序遍历（DLR）是指先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树.（先根后左再右）
b. 中序遍历（LDR）是指先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树.（先左后根再右）
c. 后序遍历（LRD）是指先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根结点.（先左后右再根）
如:
已知二叉树后序遍历序列是dabec，中序遍历序列是debac，它的前序遍历序列是cedba
解题思路:
由后序或前序遍历可判断根结点,再由中序遍历可判断左右子树.
考点七:
查找技术
一.顺序查找
顺序查找的方法是：
用待查关键码值与线性表中各结点的关键码值逐个比较，直到找出相等的关键码值，则查找成功；或者找遍所有结点都不相等，则查找失败。
顺序查找的优点：
对线性表的结点的逻辑次序无要求（不必按关键码值排序），对线性表的存储结构无要求（顺序存储、链接存储皆可。
）
二.二分法查找
二分法查找是一种效率较高的线性表查找方法。
要进行二分法查找，则线性表结点必须进按关键码值排好序的，且线性表以顺序方式存储。
二分法查找的方法：
首先用要查找的关键码值与线性表中间位置结点的关键码值相比较，这个中间结点把线性表分成了两个子表，比较相等则查找完成，不等则根据比较结果确定下一步的查找应在哪一个子表中进行，如此进行下去，直到找到满足条件的结点，或者确定表中没有这样的结点。
对于二分法查找的缺点是线性表排序需花费时间，顺序方式存储的插入、删除不便。
长度为n的有序线性表，在最坏情况下，二分查找只需要比较log2n次，而顺序查找需要比较n次。
考点八:
排序技术
一．交换类排序法
交换类排序的基本思想:
两两比较待排序记录的关键码,并交换不满足顺序要求的那些偶对,直到全部满足为止.
1） 冒泡排序法（或称下沉排序）
将待排序的记录顺次两两比较,若为逆序则进行交换.将序列照此方法从头到尾处理一遍称作一趟起泡,一趟起泡的效果是将关键码值最大的记录交换到了最后的位置,即该记录的排序最终位置.若某一趟起泡过程中没有发生任何交换,则排序过程结束.对n个记录的文件进行排序最多需要n-1趟起泡.对n个记录的文件进行冒泡排序,在最坏情况下，需要的比较次数为：
N（N-1）/2
2006.4对长度为10的线性表进行冒泡排序,最坏情况下需要比较的次数为【45】。
2） 快速排序法
快速排序又称分区交换排序,是对冒泡排序的一种改进.其基本方法是:
在待排序序列中任取一个记录,以它为基准用交换的方法将所有的记录分成两部分,关键码值比它小的在一个部分,关键码值比它大的在另一个部分.再分别对两个部分实施上述过程,一直重复到排序完成.
在最坏的情况下与起泡排序相当,然而快速排序的平均执行时间为O（nlog2n）,显然优于起泡排序和直接插入排序、直接选择排序方法。
对n个记录的文件进行快速排序,在最坏情况下，需要的比较次数为：
N（N-1）/2
二.插入类排序法
插入排序的基本思想是：
每步将一个待排序记录按其关键码值的大小插入到前面已排序的文件中的适当位置上，直到全部记录插入完为止。
1） 简单插入排序
它是指将无序序列中的各元素依次插入到已经有序的线性表中。
这种排序的效率与冒泡排序法相同。
在最坏情况下，简单插入排序需要N（N-1）/2次比较.
将已排好序的序列中找插入位置时用顺序法查找，找到插入位置后将该位置原来的记录及其后面所有的记录顺序后移一个位置，空出该位置来插入记录。
2）希尔（Shell）排序法（缩小增量法）
希尔排序的基本思想是把记录按下标的一定增量分组，对每组记录使用插入排序，随增量的逐渐减小，所分成的组包含的记录越来越多，到增量的值减小到1时，整个数据合成一组，构成一组有序记录，故其属于插入排序方法。
在最坏情况下,希尔排序所需要的比较次数为N1.5.希尔排序的效率与所选取的增量序列有关.
三.选择类排序法
选择排序的基本思想是：
每次从待排序的记录中选出关键码值最小（或最大）的记录，顺序放在已排序的记录序列的最后，直到全部排完。
1） 简单选择排序
简单选择排序法在最坏情况下需要比较N（N-1）/2次
对文件进行n-1趟扫描，第I趟扫描从剩下的n-i+1个记录中选出关键码值最小的记录，与第I个记录交换。
直接选择排序的每一趟扫描找出当前最小关键码，但没有为以后的选择留下任何信息。
堆排序是对直接选择排序的改进，在第一次选择出最小关键码的同时为以后的选择准备了条件。
2） 堆排序
堆排序是完全二叉树结构的一个重要应用。
堆排序的基本思想是：
对一组待排序的关键码，首先把它们按堆的定义排成一个序列（称为建堆），这就找到了最小的关键码，然后将最小的关键码取出，用剩下的关键码再建堆，便得到次最小的的关键码，如此反复进行，直到将全部关键码排好序为止。
堆排序的方法对于规模较小的线性表并不适合,但对于较大规模的线性表来说是很有效的.在最坏怀况下,堆排序需要比较的次数为nlog2n次。
因此堆排序是一种适合于较大文件的排序方法。
相关知识点:
从平均时间性能而言，快速排序最佳，其所需时间最少，但快速排序在最坏情况下的时间性能不如堆排序和归并排序。
当序列中的记录基本有序或元素个数较少时，冒泡排序和简单选择排序为最佳排序方法.所以,在待排序的元素序列基本有序的前提下，效率最高的排序方法是冒泡排序和简单选择排序。
第二章 程序设计基础（三大考点）
考点一:
程序设计方法与风格
程序的主要风格：
“清晰第一，效率第二”
要形成良好的程序设计风格，主要应注意下述要素：
1．源程序文档化
文档是有关计算机程序功能、设计、编制、使用的文字或图形资料。
编制一个好的程序首先要确保它的正确性和可靠性还应强调良好的编程风格。
在书写时应考虑为程序作注释。
2．数据说明的方法
3．语句的结构
4．输入和输出
考点二:
结构化程序设计
1．结构化程序设计的原则：
概括为：
自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用GOTO语句。
2．结构化程序的基本结构：
顺序结构、选择结构、重复结构（或称为循环结构）
3．严格控制GOTO语句的使用。
其意思是指：
A．用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造。
B．若不使用GOTO语句会使功能模糊
C．在某种可以改造而不是损害程序可读性的情况下。
考点三:
面向对象的程序设计
面向对象的优点：
A．与人类习惯的思维方法一致
B．稳定性好
C．可重用性好（软件重用是指在不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。
重用是提高软件生产率的最主要的方法。
）
D．易于开发大型软件产品
E．可维护性好
面向对象方法的基本概念
1）对象
面向对象方法学中的对象是由描述该对象属性的数据以及可以对这些数据施加的所有操作封装在一起构成的统一体。
面向对象方法基本目的和主要优点：
通过重用性提高软件的生产率。
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。
对象是属性和方法的封装体。
属性即对象包含的信息，操作描述了对象执行的功能，操作也称为方法或服务。
面向对象方法和技术以对象为核心，对象之间通过传递消息互相联系。
面向对象方法的基本概念包括：
对象、属性、方法、类、继承、多态性没有过程调用。
对象有五个基本特点：
A．标识惟一性
B．分类性
C．多态性
D．封装性
E．模块独立性好
2）类和实例
将属性、操作相似的对象归为类。
类是具有共同属性、共同方法的对象的集合。
所以，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。
3）消息
面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合作来推动的，对象间的这种相互合作需要一个机制协助进行，这样的机制称为“消息”。
消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息，它请求对象进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。
消息的使用类似于函数调用
4）继承
继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术。
已有的类可当作基类来引用，则新类相应地可当作派生类来引用。
一个类直接继承其父类的描述或特性，子类自动地共享基类中定义的数据和方法。
继承是指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义他们。
继承分单继承和多重继承。
单继承指一个类只允许有一个父类，多重继承指一个类允许有多个父类。
在面向对象方法中，类之间共享属性和操作的机制称为继承。
继承性是面向对象程序设计语言不同于其他语言的主要标志。
5）多态性
对象根据所接受的消息而做出的动作，同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动，该现象称为多态性。
（利用多态性，用户能够发送一般形式的消息，而将所有的实现细节都留给接受消息的对象）
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。
是否建立了丰富的类库是衡量一个面向对象程序设计语言成熟与否的一个重要标志。
第三章 软件工程基础（五大考点）
考点一:
软件工程基本概念
一． 软件定义与软件特点
计算机软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，是包括程序、数据及相关文档的完整集合。
文档是与程序开发、维护和使用有关的图文资料。
软件的特点：
它是一种逻辑实体，没有明显的制作过程，软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题，软件的开发具有依赖性，其复杂性高，成本高，软件开发涉及诸多的社会因素。
软件按功能来分为：
应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件）。
二．软件危机与软件工程
1．软件危机是泛指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
软件危机归结为成本、质量、生产率等问题。
软件工程就是试图用工程、科学和数学的原理与方法研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。
软件工程的主要思想是强调在软件开发过程中需要应用工程化原则
软件工程包括3个要素，即方法、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。
软件工程过程是把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。
软件工程过程通常包含4种基本活动：
P–软件规格说明。
D-软件开发
C-软件确认
A-软件演进
2.软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护3个阶段。
软件定义包括可行性研究与计划制定、需求分析两个阶段；
软件开发包括软件设计（概要设计和详细设计）、软件编码和软件测试三大阶段；
软件运行维护阶段包括使用、维护、退役。
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、预防性维护。
维护是软件生命周期的最后一个阶段，也是持续时间最长，花费代价最大的一个阶段，软件工程学的一个目的就是提高软件的可维护性，降低维护的代价。
只有软件定义有用户的参与。
软件产品从考虑其概念开始，到该软件产品不能使用为止的整个时期都属于软件生命周期。
一般包括可行性研究与需求分析、设计、实现、测试、交付使用以及维护等活动。
三．软件工程的目标和原则
1．基于软件工程的内容
软件工程的理论和技术性研究的内容主要包括：
软件开发技术（软件开发方法学、开发过程、开发工具和软件工程环境，其主体内容是软件开发方法学），另一个内容是软件工程管理（软件管理学、软件工程经济学、软件心理学等）
把用户的要求转变成软件产品的过程称为软件开发过程。
1． 软件工程的原则：
其基本原则包括抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性。
四．软件开发工具与软件开发环境
软件开发工具的发展是从单项工具的开发逐步向集成工具发展的。
软件开发环境或称软件工程环境是全面支持软件开发全过程的软件工具集合。
计算机辅助软件工程（CASE）是当前软件开发环境中富有特色的研究工作和发展方向。
考点二:
结构化分析方法
一．需求分析与需求分析方法
1．需求分析阶段工作概括为四个方面：
需求获取、需求分析、编写需求规格说明书、需求评审。
需求分析是指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待。
准确地解决了“软件系统必须做什么”。
需求规格说明书是需求分析的最终结果。
2.常见的需求分析方法有结构化分析方法和面向对象的分析方法两类。
其中结构化分析方法又包括面向数据流的结构化分析方法（SA－Structuredanalysis），面向数据结构的Jackson方法（JSD－Jacksonsystemdevelopmentmethod）和面向数据结构的结构化数据系统开发方法（DSSD－Datastructuredsystemdevelopmentmethod）。
从需求分析建立的模型的特性来分，需求分析方法又分为静态分析方法和动态分析方法。
二．结构化分析方法
结构化分析方法是结构化程序设计理论在软件需求分析阶段的运用。
1．结构化分析方法的实质是着眼于数据流，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。
2．结构化分析的常用工具：
1）数据流图（DFD-DataFlowDiagram）
数据流图是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，它直接支持系统的功能建模。
数据流图中的主要图形元素：
加工（转换）。
输入数据经加工变换产生输出。
数据流。
沿箭头方向传送数据的通道，一般在旁边标注数据流名。
存储文件（数据源）。
表示处理过程中存放各种数据的文件。
源，潭。
表示系统和环境的接口，属系统之外的实体。
建立数据流图的步骤：
由外向里，自顶向下，逐层分解。
2）数据字典（DD-DataDictionary）
数据字典是结构化分析方法的核心。
数据字典是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。
结构化分析方法使用的描述工具数据字典定义了数据流图中的每个图形元素。
3）判定树
4）判定表（它与判定树相似，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）
判定表采用表格表达工具。
面向数据流的设计方法中，典型的数据流类型有两种：
变换型和事务型。
三．软件需求规格说明书
软件需求规格说明书（SRS，SoftwareRequirementSpecification）是需求分析阶段的最后成果，是软件开发中的重要文档之一。
内容对软件主要功能、用户界面、运行环境、算法详细过程、软件的性能说明。
它有以下几个方面的作用：
①便于用户、开发人员进行理解和交流；②反映出用户问题的结构，可以作为软件开发工作的基础和依据；③作为确认测试和验收的依据。
考点三:
结构化设计方法
一．软件设计的基本概念
1． 软件设计的基础
软件件设计是确定系统的物理模型。
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。
其中，结构设计是定义软件系统各主要部件之间的关系；数据设计是将分析时创建的模型转化为数据结构的定义；接口设计是描述逻辑内部、软件和协作系统之间以及软件与人之间如何通信；过程设计则是把系统结构部件转换成软件的过程性描述。
从工程管理角度来看，软件设计分两步完成：
概要设计和详细设计。
概要设计（又称结构设计）将软件需求转化为软件体系结构、确定系统级接口、全局数据结构或数据库模式；详细设计确立每个模块的实现算法和局部数据结构，用适当方法表示算法和数据结构的细节。
软件设计的一般过程是：
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。
2．软件设计的基本原理：
1） 抽象
2） 模块化
3）信息隐蔽（信息隐蔽指在一个模块化内包含的信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说是不能访问的。
）
4） 模块独立性（耦合性和内聚性是模块独立性的两个定性标准，耦合和内聚是相互关联的。
内聚性是一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度的度量。
耦合性是模块间互相连接的紧密程度的度量。
）
内容耦合（耦合性最强）、公共耦合、外部耦合、控制耦合、标记耦合、数据耦合、非直接耦合（独立性最强）
软件设计中，有利于提高模块独立性的一个准则是高内聚低耦合。
二．概要设计
软件的概要设计又称为总体结构设计，其主要任务是建立软件系统的总体结构。
结果得到一个优化的软件结构图。
常见的软件结构设计工具是结构图（SC），也称为程序结构图。
经常使用的结构图有四种模块类型：
传入模块、传出模块、变换模块和协调模块。
有关术语：
深度：
表示控制的层数。
宽度：
整体控制跨度（最大模块数的层）的表示。
扇入：
调用一个给定模块的模块个数。
扇出：
一个模块直接调用的其他模块数。
原子模块：
树中位于叶子结点的模块。
三．详细设计
1. 详细设计阶段的任务是为软件结构图中的每一个模块确定实现算法和局部数据结构，用某种选定的表达工具表示算法和数据结构的细节。
详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体的实现所要求的系统，但详细设计阶段的任务还不是具体的编写程序，而是要设计出程序的“蓝图”，以后程序员将根据这个蓝图写出实际的程序代码。
因此，详细设计阶段的结果基本上就决定了最终的程序代码的质量。
2．常见的过程设计工具有：
图形工具：
程序流程图（PFD），N-S，PAD，HIPO
表格工具：
判定表
语言工具：
PDL（伪码）
1）程序流程图（PFD）：
它是一种传统的、应用广泛的软件过程设计表示工具，
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