,二级公共基础知识辅导,主讲人：符钰,知识点分布,第一章 数据结构与算法第二章 程序设计基础第三章 软件工程基础 第四章 数据库设计基础,第一章 数据结构与算法,1、算法是指解题方案的准确而完整的描述。换句话说，算法是对特定问题求解步骤的一种描述。 *算法不等于程序，也不等于计算方法。 2、算法的基本特征,1.1 算法,可行性,确定性,有穷性,拥有足够的情报,08年4月选择题第5题 算法的有穷性是指_A_ A）算法程序的运行时间是有限的 B）算法程序所处理的数据量是有限的 C）算法程序的长度是有限的 D）算法只能被有限的用户使用,3、算法复杂度主要包括时间复杂度和空间复杂度。 （1）算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量，可以用执行算法的过程中所需基本运算的执行次数来度量。 （2）算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 06年9月选择题第7题 下列叙述中正确的是_D_ A）一个算法的空间复杂度大，则其时间复杂度也必定大 B）一个算法的空间复杂度大，则其时间复杂度必定小 C）一个算法的时间复杂度大，则其空间复杂度必定小 D）上述三种说法都不对,1.1 算法,1、数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 2、数据结构主要研究和讨论以下两个方面的问题： （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。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 *：数据的逻辑结构反映数据元素之间的逻辑关系，数据的存储结构（也称数据的物理结构）是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。同一种逻辑结构的数据可以采用不同的存储结构，但影响数据处理效率。,1.2 数据结构的基本概念,它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里，结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储表示称为顺序存储结构。,它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构。,除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识结点的地址。,07年4月选择题第1题 下列叙述中正确的是_B_ A）算法的效率只与问题的规模有关，而与数据的存储结构无关 B）算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量 C）数据的逻辑结构与存储结构是一一对应的 D）算法的时间复杂度与空间复杂度一定相关 3、数据结构分为两大类型：线性结构和非线性结构。 （1）线性结构（非空的数据结构）条件：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。*：常见的线性结构有线性表、栈、队列和线性链表等。 （2）非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 *：常见的非线性结构有树、二叉树和图等。,1.2 数据结构的基本概念,07年9月选择题第6题 下列叙述中正确的是_D_ A）数据的逻辑结构与存储结构必定是一一对应的 B）由于计算机存储空间是向量式的存储结构，因此，数据的存储结构一定是线性结构 C）程序设计语言中的数组一般是顺序存储结构，因此，利用数组只能处理线性结构 D）以上三种说法都不对,1.2 数据结构的基本概念,1、栈及其基本运算 栈是限定在一端进行插入与删除运算的线性表。 在栈中，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。栈顶元素总是最后被插入的元素，栈底元素总是最先被插入的元素。即栈是按照“先进后出”或“后进先出”的原则组织数据的。 栈具有记忆作用。 06年9月填空题第4题 按“先进后出”原则组织数据的数据结构是_栈_。,1.3 栈和队列,2、队列及其基本运算 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。尾指针（Rear）指向队尾元素，头指针（front）指向排头元素的前一个位置（队头）。 队列是“先进先出”或“后进后出”的线性表。 06年9月填空题第5题数据结构分为线性结构和非线性结构，带链的队列属于_。 07年4月选择题第5题 下面对队列的叙述正确的是_ A) 队列属于非线性表 B) 队列按“先进后出”原则组织数据 C) 队列在队尾删除数据 D) 队列按“先进先出”原则组织数据,1.3 栈和队列,循环队列及其运算：所谓循环队列，就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置，形成逻辑上的环状空间，供队列循环使用。 *：循环队列中元素的个数=rear-front。 08年4月填空题第3题 设某循环对列的容量为50，头指针front=5（指向对头元素的前一位置），尾指针rear=29（指向队尾元素），则该循环队列中共有_个元素。 07年9月填空题第3题 线性表的存储结构主要分为顺序存储结构和链式存储结构。队列是一种特殊的线性表，循环队列是队列的_链式_ 存储结构。,1.3 栈和队列,1、树的基本概念 树是一种简单的非线性结构。 没有前件的结点只有一个，称为树的根结点，简称树的根。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。 06年9月填空题第1题 下列软件系统结构图的宽度为_。,1.4 树与二叉树,2、二叉树及其基本性质 （1）什么是二叉树 二叉树是一种很有用的非线性结构，它具有以下两个特点：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。 *：根据二叉树的概念可知，二叉树的度可以为0（叶结点）、1（只有一棵子树）或2（有2棵子树）。 （2）二叉树的基本性质性质1 在二叉树的第k层上，最多有 个结点。 性质2 深度为m的二叉树最多有个 个结点。 性质3 在任意一棵二叉树中，度数为0的结点（即叶子结点）总比度为2的结点多一个。 性质4 具有n个结点的二叉树，其深度至少为 ，其中 表示取 的整数部分。,1.4 树与二叉树,07年4月选择题第7题 某二叉树中有n个度为2的结点,则该二叉树中的叶子结点数为 A (A)n+1 B)n-1 C)2n D)n/2 07年9月选择题第8题 一颗二叉树中共有70个叶子结点与80个度为1的结点，则该二叉树中的总结点数为_ A）219 B）221 C）229 D）231,1.4 树与二叉树,3、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。 完全二叉树：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。 08年4月填空题第2题 深度为5的满二叉树有_16_个叶子结点。 *：根据完全二叉树的定义可得出：度为1的结点的个数为0或1。,1.4 树与二叉树,4、二叉树的遍历 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 以下三种：,1.4 树与二叉树,（1）前序遍历（DLR）：若二叉树为空，则结束返回。否则：首先访问根结点，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。,（2）中序遍历（LDR）：若二叉树为空，则结束返回。否则：首先遍历左子树，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。,（3）后序遍历（LRD）：若二叉树为空，则结束返回。否则：首先遍历左子树，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。,2007年4月选择题第6题 对下列二叉树进行前序遍历的结果为_C_ A)DYBEAFCZX B)YDEBFZXCA C)ABDYECFXZ D)ABCDEFXYZ,1.4 树与二叉树,1.5 查找技术 查找：根据给定的某个值，在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素。 2006年9月选择题第8题 在长度为 64 的有序线性表中进行顺序查找，最坏情况下需要比较的次数为 _A_ 。 A）63 B）64 C）6 D）7 1.6 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，即是将无序的记录序列调整为有序记录序列的一种操作。1、交换类排序法（方法：冒泡排序，快速排序）。 2、插入类排序法（方法：简单插入排序，希尔排序）。 3、选择类排序法（方法：简单选择排序，堆排序）。,总结：各种排序法比较：,2008年4月选择题第6题 对长度为n的线性表排序，在最坏情况下，比较次数不是n(n-1)/2的排序方法是_D_ A）快速排序 B）冒泡排序 C）直接插入排序 D）堆排序 本章应考点拨：本章内容在笔试中会出现5-6个题目，是公共基础知识部分出题量比较多的一章，所占分值也比较大，约10分。,返回,第二章 程序设计基础,程序设计的风格主要强调：“清晰第一，效率第二”。主要应注重和考虑下述一些因素： （1）源程序文档化。 符号名的命名。符号名能反映它所代表的实际东西，应有一定的实际含义。 程序的注释。分为序言性注释和功能性注释。 序言性注释：位于程序开头部分，包括程序标题、程序功能说明、主要算法、接口说明、程序位置、开发简历、程序设计者、复审者、复审日期及修改日期等。 功能性注释：嵌在源程序体之中，用于描述其后的语句或程序的主要功能。 视觉组织。利用空格、空行、缩进等技巧使程序层次清晰。 （2）输入和输出。 对输入数据检验数据的合法性； 在以交互式输入/输出方式进行输入时，要在屏幕上使用提示符明确提示输入的请求，同时在数据输入过程中和输入结束时，应在屏幕上给出状态信息。,2.1 程序设计风格,06年9月选择题第1题 下列选项中不符合良好程序设计风格的是_D_。A）源程序要文档化 B）数据说明的次序要规范化 C）避免滥用 goto 语句 D）模块设计要保证高耦合、高内聚（高内聚，低耦合） 07年9月选择题第4题 下列选项中不符合良好程序设计风格的是_A_ A）程序的效率第一，清晰第二（清晰第一，效率第二） B）程序的可读性好 C）程序中要有必要的注释 D）输入数据前要有提示信息,2.1 程序设计风格,1、结构化程序设计方法的主要原则可以概括为：自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用goto语句。 （1）自顶向下。程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。 （2）逐步求精。对复杂问题，应设计一些子目标作过渡，逐步细化。 （3）模块化。一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。模块化是把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。 *模块设计要求高内聚、低耦合。 （4）限制使用goto语句。 08年4月选择题第2题 结构化程序设计的基本原则不包括_ A）多态性 B）自顶向下 C）模块化 D）逐步求精 2、结构化程序的基本结构：顺序结构，选择结构，重复结构。,2.2 结构化程序设计（面向过程的程序设计方法）,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。 *：面向对象的程序设计主要考虑的是提高软件的可重用性。 对象是属性和方法的封装体。 *：一个对象由对象名、属性和操作三部分组成。 面向对象的基本特点：继承性，多态性，封装性。 （1）继承。指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义他们。 *：类的继承性是类之间共享属性和操作的机制，它提高了软件的可重用性。 （2）多态性。指同一个操作可以是不同对象的行为。 （3）封装性。从外面看只能看到对象的外部特性，即只需知道数据的取值范围和可以对该数据施加的操作，根本无需知道数据的具体结构以及实现操作的算法。对象的内部，即处理能力的实行和内部状