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1、基础知识总结数据结构与算法基本知识一、 算法的基本概念1、定义：是指解题方案的准确而完整的描述。2、特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。3、算法复杂度（1）算法复杂度：指执行算法所耗费的时间和存储空间。（2）它分为：时间复杂度和空间复杂度 时间复杂度：指执行算法所需要的计算工作量。 空间复杂度：指执行算法所需要的内存空间。二、数据结构的基本概念1、数据结构定义：是指相互有关联的数据元素的集合。2、数据结构构成：数据的逻辑结构、数据的物理结构和数据的运算三个部分。3、数据的逻辑结构（1）定义：是指数据元素之间的逻辑关系。它分为线性结构和非线性结构两种。（2）线性结构：数据元素体现强烈的前后

2、唯一的关系。如线性表。（3）非线性结构：数据元素的前后关系不是唯一的。如树和图。 4、数据的存储结构（即物理结构）（1）定义：数据元素及其关系在计算机存储器内的表示。即逻辑结构的计算机实现。（2）常用存储方式 顺序存储方式：每一个存储结点只含一个数据元素，所有存储结点相继存储在一个连续的存储区里。用存储结点之间的位置关系表示数据元素之间的逻辑关系。 链式存储方式：每个存储结点不仅含有一个数据元素，还包括指针。每一个指针指向一个与本结点有逻辑关系的结点，即用指针表示逻辑关系。 索引存储方式：在顺序存储方式基础上增加一个索引表。 散列存储方式：每个存储结点仅含一个数据元素，数据元素按散列函数据确定

3、存储位置。三、线性表及其顺序存储结构1、线性表：是n个数据元素的有限序列。它是最常用最简单的一种数据结构。2、线性表的顺序存储结构：用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素。存储单元的物理位置直接体现数据元素的逻辑关系。3、线性表操作：插入和删除。四、栈和队列1、栈及其基本运算（1）定义：限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。表尾称栈顶，表头称栈底。（2）数据组织原则：按“先进后出”（FILO）或“后进先出”（LIFO）的原则。它具有记忆作用。（3）基本运算：进栈和出栈。2、队列及其基本运算（1）定义：限定仅在表的一端进行插入，而在表的另一端删除数据元素的线性表。插入端称队尾，删除

4、端称队头。（2）数据组织原则：按“先进先出”（FIFO）或“后进后出”（LILO）的原则。（3）基本运算：入队和出队。五、线性链表1、线性链表的基本概念（1）线性链表：是指线性表的链式存储结构。（2）线性链表的结点结构：由数据域和指针域两部分组成。（3）线性单链表的特点：每个链表都有一个头结点和一个尾结点，尾结点的指针域值为空。（4）带链的栈：采用链式存储结构的栈。（5）带链的队列：采用链式存储结构的队列。2、基本运算：查找、插入和删除。六、树与二叉树1、树的基本概念（1）什么是树：n（n=0）个结点的有限集，n=0时称空树，是一种非线性数据结构。（2）树的特点：仅有一个树根（n=1），n1时

5、含有子树。（3）结点的度：结点拥有的子树数。（4）叶子：度为0的结点。（5）孩子和双亲：结点的子树称孩子，该结点称双亲。（6）层次：根为第一层，根的孩子为第二层，依次类推。（7）深度：最大的层次数为该树的深度或高度。2、二叉树及其基本性质（1）二叉树：指每个结点最多有两棵子树的树。（2）存储结构有：顺序存储结构和链式存储结构（3）基本性质 二叉树的第k(k1)层上最多有2k-1个结点。 深度为m(m1)的二叉树最多有2m-1个结点。 在任何一棵二叉树中，度为0的结点（即叶子结点）总是比度为2的结点多一个。 具有n个结点的二叉树，其深度至少为int(1og2n)+1。（4）满二叉树：指一棵树深度

6、为k且有2k-1个结点的二叉树。（5）完全二叉树：若一棵二叉树至多只有最下面的两层上结点的度数可以小于2，并且最下一层上的结点都集中在该层最左边的若干位置上，此二叉树称为完全二叉树。3、二叉树的遍历（1）先序遍历：若二叉树为空树，则空操作；否则，访问根结点；先序遍历左子树；先序遍历右子树。（2）中序遍历：若二叉树为空树，则空操作；否则，中序遍历左子树；访问根结点；中序遍历右子树。（3）后序遍历：若二叉树为空树，则空操作；否则，后序遍历左子树；后序遍历右子树；访问根结点。 七、查找技术1、顺序查找（1）长度为n的顺序表，在等概率情况下查找成功的平均查找长度为：(n+1)2，最好长度为1，最坏长度

7、为n。（2）一般应用在线性表无序或采用链式存储结构的有序线性表的情况。2、二分查找（又称折半查找）（1）对于长度为n的顺序存储的有序线性表，在最坏情况下，其比较次数只要int(1og2n)+1次。（2）只适合于顺序存储的有序表的情况。八、排序技术1、插入排序 最好情况下比较次数为n-1次，最坏情况下比较次数为n(n-1)/2次。其排序方法是稳定的。2、冒泡排序 最好情况下比较次数为n-1次，最坏情况下比较次数为n(n-1)/2次。其排序方法是稳定的。3、快速排序 最好情况下比较次数为n1og2n次，最坏情况下比较次数为n(n-1)/2次。其排序方法是不稳定的。程序设计基础知识一、 程序设计方法

8、1、结构化程序设计（1）结构化程序设计方法：采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。（2）基本结构：顺序结构、分支结构和循环结构。（3）设计的原则如下： 采用自顶向下、逐步求精的方法，准确清晰地表达系统的功能； 使用顺序、选择、循环三种基本控制结构描述程序流程； 程序结构模块化，每个模块只有一个入口和一个出口； 复杂结构应该用基本控制结构进行组合嵌套来实现； 严格控制GOTO语句的应用。2、面向对象程序设计（1）面向对象方法：是以客观世界中的不同对象(客观存在的实体)为基本元素，并以类和继承来表达事物之间具有的共性和它们之间存在的关系。（2）特征：类、封装、继承和多态性。（3）

9、面向对象方法中的常用基本概念 对象：在现实世界中，每个实体都是对象，每个对象都有它的属性和操作。 类：是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。一个类中的每个对象都是这个类的一个实例。 属性：是描述对象状态的数据 方法：允许作用于某个对象上的各种操作。 事件：是为了完成某一任务，一个对象所提供的、并体现其功能的操作。 继承：是表达类之间相似性的一种机制。 消息：是对象间通信的手段 多态性：是指同一个操作作用于不同的对象上可以有不同的解释，并产生不同的执行结果。（4）面向对象技术的特点 可重用性 可维护性 表示方法的一致性二、 程序设计风格1、源程序文档化2、数据说明：是对程序中数据结构的组织和

10、描述。3、语句结构4、输入输出格式软件工程基础知识一、 软件工程的基本概念1、软件工程（1）定义：是指应用计算机科学、数学及管理科学等原理，以工程化的原则和方法来解决软件问题的工程。（2）研究软件工程的主要目的是提高软件生产率，提高软件质量，降低软件成本等。2、软件生命周期（1）八个阶段：问题定义、可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、运行维护。（2）三个时期 软件定义时期：包括问题定义、可行性研究、需求分析三阶段。 软件开发时期：包括、概要设计、详细设计、编码、测试四个阶段。 软件维护时期：即运行维护阶段。3、软件详细设计的表达（1） 流程图（2） N-S图（又称盒图）（3）

11、 PAD图（又称问题分析图）（4） 判定树（5） 过程设计语言PDL（又称伪码或结构化语言）4、应用软件开发的原则 两个原则：自顶向下系统结构和模块化结构的开发原则。二、 结构化分析方法（简称SA）1、结构化分析使用的工具有：数据流图、数据字典、结构化英语、判定表和判定树。2、数据流图(Data Flow Diagram，简称DFD)（1）数据流图，简称DFD，是结构化分析方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具。（2）数据流图由数据流、加工(又称数据处理)、数据存储(又称文件)、数据源点 或终点四种基本成分组成。 数据流：数据流是数据在系统内传播的路径。用 图形表示 加工：对数据流进行某些操作或

12、变换。 用 图形表示数据存储：指暂时保存的数据，它可以是数据库文件或任何形式的数据组织。用 图形表示 数据源点或终点：是本软件系统外部环境中的实体(包括人员、组织或其他 软件系统)，统称为外部实体。用 图形表示。3、数据字典(DD)（1）数据字典(Data Dictionary，简称DD)就是用来定义数据流图中的各个成分的具体含义。（2）数据字典有四类条目：数据流、数据项、数据存储和基本加工。（3）它和数据流图共同构成了系统的逻辑模型三、 结构化设计方法(简称SD)1、结构化设计方法是一种面向数据流的设计方法。SD方法采用结构图来描述程序的结构。结构图的基本成分有模块、调用和数据。2、结构化设

13、计：分概要设计（系统设计）和详细设计（模块设计）两步。3、模块独立性评价：耦合度尽可能低，内聚度尽可能高。四、 测试与调试1、测试（1）测试的目的：就是尽可能多地发现软件产品中的错误和缺陷。（2）测试步骤 单元测试也称模块测试，通常采用白盒测试。 集成测试也称组装测试或联合测试， 确认测试又称为有效性测试,通常采用黑盒测试 系统测试（3）黑盒测试：测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特征，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明。它又称为功能测试或数据驱动测试。有以下四种方法： 等价类划分法 边界值分析法 错误推测法 因果图法（4）允许测试人员利用程序内部的逻辑结构

14、及有关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试。通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致。它又称为结构测试或逻辑驱动测试。有以下六种方式： 语句覆盖 判定覆盖 条件覆盖 判定条件覆盖 条件组合覆盖 路径覆盖2、调试（1）调试的目的：在于诊断和改正程序中潜在的错误。（2）分为两大类：静态调试和动态调试数据库基础知识一、 数据库（DB）的基本概念1、数据管理技术的发展（1） 分三个阶段：人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。（2）数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题。（3）数据库管理的三个主要特点是 数据是结构化的 数据具有独立性：数据独立性分为逻辑独

15、立性与物理独立性。物理独立性指当数据的存储结构改变时，其逻辑结构可以不变，因此，基于逻辑结构的应用程序不必修改。逻辑独立性指当总体逻辑结构改变时，其局部逻辑结构可以不变，从而根据局部逻辑结构编写的应用程序也可以不必修改。 数据具有完整性、安全性和并发性。2、数据库管理系统（DBMS）（1）定义：指为了实现数据的共享，保证数据的独立性、完整性和安全性，管理数据库中数据，处理用户对数据库的访问的一组软件。它是数据库系统的核心。（2）功能：定义数据库、管理数据库、建立和维护数据库以及数据通信。3、数据库系统（DBS）的构成 由操作系统、数据库管理系统和应用程序在一定的硬件支持下所构成的。其中数据库管理系统是整个数据库系统的核心。二、 数据描述与数据模型1、实体间的联系分三类：一