下一页计算机软件基 础主讲：赵英良 西安交通大学 计算机教学实验中心第1单元 软件概述*1下一页上一页停止放映姓名：赵英良 单位：计算机教学实验中心 地址：1300对面，计教中心209 邮件：xjtuzhaosina.com2下一页上一页停止放映教学计划课时：48学时 上课：36学时，17单元 实验：12学时，3个实验 大作业：1个，开发一个完整的软件系统答疑: 实验时间另行通知3下一页上一页停止放映实验内容实验1 单链表的生成、插入和删除 Windows98操作系统 实验2 排序二叉树的建立和查找 。实验3 数据库系统及应用： 实现“学生成 绩”数据库的管理操作（包括输入、查询、 报表、窗体）。 请同学们提前预习4下一页上一页停止放映大作业大作业：1个，开发一个完整的软件系统内容： （1）软件基础中某项内容的动画演示（2）实现某种数据结构的多种操作，要求考虑界面美观、操作方便，给用户以必要的操作提示（3）可以自选题目结果： （1）书面的设计文档：背景、目标、功能、设计（类、模块）、算法、结果，存在的问题及改进方法，每个人的个人总结.（2）源程序、运行程序、安装、使用说明。形式：5人左右一组，组长负责，分工明确，目标明确。每人至少负责两种操作的算法和程序 。（第4周9月23日确定分组）5下一页上一页停止放映大作业需提交的文档l项目开发计划（9月23日）l软件需求说明书l系统设计说明书（数据、概要、详细）l测试报告l用户手册（使用说明）l总结（项目总结、每个人的个人总结） 提交日期：12月16日，17周答辩。 文档封面写明：项目名称、班级、组长、成 员（学号、姓名）、指导教师、日期6下一页上一页停止放映考核方法：（1）考勤（2）作业（按章交）（3）实验（4）大作业（以上占50%）（5）考试（50%）7下一页上一页停止放映资源：中心主页：http:/ctec.xjtu.edu.cn通知、教学计划、课件、答疑FTP资源：ftp:/202.117.35.170目录：Teacher/软件基础课件PPT、大作业要求、源程序等作业提交：ftp:/202.117.35.169软件基础/赵英良/“班号”“文件登陆”用户名：student 密码：ctec 视频点播：http:/202.117.35.56向上学习：http:/202.117.35.70/studyhard/8下一页上一页停止放映网上提交作业的方法作业提交方法：lHttp:/ctec.xjtu.edu.cnl“网上课堂作业自习室l ftp:/202.117.35.169/l注册登录。执行“文件登录“命令，在登录对话框中 输入： 用户名： 密 码：l选择路径“/软件基础/赵英良老师/班级编号/章号”(如管工11，电商11,工商11等)。l拷贝作业文件。打开“资源管理器“，选择要上交的作 业文件，拖动文件到指定班级文件夹即可。 注意：每个文件只能提交一次，若想第二次提交，只有 先改变文件名称，再提交。 9下一页上一页停止放映网上答疑答疑：HTTP：/CTEC . xjtu . edu . cn“网上课堂讨论答疑室软件基础”Email: xjtuzhaosina.comylzhaoctec.xjtu.edu.cn10下一页上一页停止放映课程内容软件的基础1。数据结构程序（软件）处理的对象是数据，怎样表达 和处理不同含义和关系的数据便是数据结构 。 如我们常见的数组，是相同类型的数据的顺 序存储结构。11下一页上一页停止放映数据结构l数据结构是计算机的专业技术基础课。它研究的 主要问题有： 分析数据（计算机加工的对象）的特征 选择适当逻辑结构和存储结构 在存储结构的基础上实现对数据的操作不同问题的数据需要用不同的数据结构描述不同的数据结构，管理数据的难易程度不同12下一页上一页停止放映数据结构应用举例（1）顺序存储结构和链式存储结构。（2）栈：程序调用、原始森林中标记 回家的路。（3）服务原则：队列。（4）文本编辑：怎样管理行、页、串 。13下一页上一页停止放映数据结构应用举例（5）稀疏矩阵的存储问题。14下一页上一页停止放映（6）级别、分支关系数15下一页上一页停止放映（7）Huffman编码最优二叉树字符 频率 编码l1 5 0110l2 29 10l3 7 1110l4 8 1111l5 14 110l6 23 00l7 3 0111 l8 11 01016下一页上一页停止放映（8）城市交通图图17下一页上一页停止放映（9）八皇后问题皇后可以在横、竖、斜线上不限步数地吃掉其他棋子。 如何将8个皇后放在棋盘上（有8*8个方格），使它们谁 也不能被吃掉！这就是著名的八皇后问题。18下一页上一页停止放映2、 操作系统原理l是研究计算机工作原理的一门学科：研究的主要问题： 提高系统资源的利用率 更有效地组织、协调、管理计算机内部 的工作流程 为用户提供更友好、便捷的操作界面了解操作系统的资源管理机制，有利于应 用程序高效、充分地利用资源19下一页上一页停止放映操作系统的应用l（1）用线性表还是链表（存储管理）l（2）先进先出（队列，打印机的服务机制 ）打印时先检测打印机是否空闲l（3）文件系统：卷、目录、文件、属性、 链（关系到应用程序中的文件存取权限）。20下一页上一页停止放映3、数据库系统原理l是一门综合性软件技术课。它研究的 主要问题是： 描述数据记录（用数据描述语言） 实现对数据记录的管理操作 实现对数据库的应用管理如何设计数据表（数据依赖、规范化）如何查找（投影、联结、并、交、补等 关系运算）21下一页上一页停止放映4、软件工程l是一门交叉学科；它包括计算机科学、数 学、工程学和管理等学科。主要研究： 克服、解决“软件危机” 改进“软件生产”的方法、工具 提高软件的生产率 解决软件开发中的管理和技术问题 ：阶段划分、文档、评审原形法、结构化、面向对象22下一页上一页停止放映一、课程的目的和任务软件基础是非电类专业的一门技术 基础课，涉及计算机操作系统、数据结构、 数据库技术和软件工程四门课程的经典内容 ，通过该课程的学习，使学生掌握应用软件 开发所必需的基础知识，为今后结合本专业 开发应用软件打下必要的基础。23下一页上一页停止放映二、课程基本要求l了解计算机软件的基本概念，理解有关的常用技术术 语。l了解程序设计中常用的数据结构及相应算法，初步掌 握对不同类型的问题求解选择适当的数据结构。l了解应用软件开发的最基本的环境；掌握操作系统的 基本概念和基本功能，了解计算机系统硬、软件资源如 何控制管理。l了解如何以近代软件工程的观点开发应用软件的基本 概念和方法。l了解数据库的基本概念，初步掌握数据库系统的开发 方法。 了解概念，掌握基本理论和算法24下一页上一页停止放映参考资料1、教材 冯博琴主编， 软件技术基础，人民邮电出版社，2000 2、参考书l面向对象的理论与C+实践 清华大学出版社l软件工程导论 清华大学出版社lACCESS2000实用教程 清华大学出版社l数据结构OO方法与C+描述清华大学出版社l计算机文化基础 清华大学出版l汤子瀛等，计算机操作系统，西安电子科大出版， 199625下一页上一页停止放映0 概 述l随着信息化、网络化和数字化时代的到来 ，社会对“软件”的需求激增。如今，世界发 达国家都把软件列为国家发展的关键技术领 域。l美国国家关键技术委员会将软件列为六大 关键技术之一；l欧洲共同体将“软件和信息处理”列为关键 技术；l我国把信息产业放在优先发展的地位，看 作是中国发展高新技术、赶超世界先进水平 的一次千载难逢的机遇。26下一页上一页停止放映0.1 软件的基本概念l0.1.1 软件的概念l计算机系统由计算机硬件和软件构成。l计算机神奇的功能是在软件的“指挥”下创造 出来的。l软件是各种程序和有关资料的总称。l程序是： 为实现特定目标或解决特定问题而 用计算机语言编写的命令序列的集合 是人们求解问题的逻辑思维活动的 代码化描述l程序的最重要的目的是： 第一是便于阅读、交流，最后是运 行。27下一页上一页停止放映0.1.2 软件的特征l软件是逻辑产品l软件产品质量的体现方式不同l软件产品的失败曲线不同l软件产品的成本构成不同l软件产品不存在同类零件替换l软件产品的静态和动态属性下一页28下一页上一页停止放映软件是逻辑产品具有产值、价格、质 量和功能的特性 看不见,是逻辑的、无 形的 是脑力劳动的结晶 以程序和文档的形式 存在，通过在计算机上执行 来体现它的作用l结果：给开发、生产过程的管理带 来困难29下一页上一页停止放映软件产品质量体现方式不同l在使用过程中体现： 实用、可靠、可操 作性； 可维护性强 方便用户 不会折旧、损坏、 老化l开发过程中质量难以控制30下一页上一页停止放映软、硬件失败曲线下一页31下一页上一页停止放映软、硬件比例示意图（成本构成 ）12% 需求 率4%生产率开发人员开发中：硬件成本小，人力成本大 生产中：生产成本小，维护成本大 计算机系统中：软件成本逐渐增大。32下一页上一页停止放映软件产品不存在同类零件替换l当硬件产品中某个部件损坏后，可以用相同 的备用部件更换，使硬件系统恢复正常工作。l而软件产品却没有相同的备用部件可言，因 为软件出现的每一个故障，要么是由于设计考 虑不周造成的，要么是编程错误造成的。l由于软件无备用部件可供更换，因而软件维 护比硬件维护要复杂得多,成本也高得多。33下一页上一页停止放映软件产品的静态和动态属性l软件是由程序和相关文档资料组成的。l程序是具有双重属性的：它是求解客观问题的逻辑描述，是供阅 读和交流的，它的表示是静态的；程序最终是通过运行去执行特定的操作 和数据处理，它又具有极其复杂和丰富内涵的 动态属性。l程序的双重属性决定判别程序是否正确也要有双重标准 ：静态的程序正确与否是检查它的语法和 句法是否符合规则要求；动态的程序正确与否则要动态地测试程 序的所有逻辑流结构和数据结构是否正确。而后一种测试的难度和代价较之前一种 要大得多。34下一页上一页停止放映0.1.3 软件的分类l软件按不同方式可以划分为不 同的类型： 按功能划分 按规模划分35下一页上一页停止放映按功能划分软件分类软件系统软件应用软件操作系统 网络系统 语言编译器 工具软件管理软件 实时软件 科学计算、数据处理 嵌入式软件 人工智能软件 专用领域软件36下一页上一页停止放映系统软件l定义：是支持计算机系统正常运行并实现 用户操作的那部分软件。是为系统提供基本 功能服务的程序的集合。l一般是在计算机系统购买时随机携带的， 也可以根据需要另行安装。l系统软件的主要特征是： 与硬件有很强的交互性 能对资源共享进行调度管理 能解决并发操作处理中存在的协 调问题 其中的数据结构复杂，外部接口 多样化，便于用户反复使用37下一页上一页停止放映应用软件l定义：应用软件是为满足用户不同 领域、不同问题的应用需求而提供的 那部分软件。l它可以拓宽计算机系统的应用领域 ，放大硬件的功能。l应用软件具有无限丰富和美好的开 发前景。38下一页上一页停止放映按规模划分软件分类分类 程序规模 模块数 开发时间 开发人数微型 500行以下 1020 14周