C语言计算机2级_公共基础知识

下面分为四个部分进行组织。文中标注了三个星号的，表示非常重要，基本每次考试都是必考；标注了两个星号或一个星号的，表示也较重要，很容易考到。出现在【】括号中的内容，表示要很精确的背下来的。整个文档中的五页，建议考前都要认真的记忆。

第一部分算法与数据结构(历年比例41%)

1、算法

◆问题处理方案的正确而完整的描述称为【算法】。算法分析的目的是，分析算法的效率以求改进。算法的基本特征是【可行性】、【确定性】、【有穷性】和拥有足够情报。

◆算法的有穷性是指：算法程序的运行时间是有限的。

◆算法的复杂度是衡量算法好坏的度量，分为【时间复杂度】和【空间复杂度】。

★★时间复杂度是指执行算法所需要的【计算工作量】；算法的空间复杂度是指算法执行过程中所需的【存储空间】。

◆算法时间复杂度或空间复杂度中的一项的值，没有办法推出另一项的值。

2、数据结构

◆数据结构分为【逻辑结构】和【存储结构】。线性结构和非线性结构属于逻辑结构；顺序、链式、索引属于存储结构(物理结构)。循环队列属于【存储结构】。

★数据的存储结构又称为物理结构，是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。

◆一个逻辑结构可以有多种存储结构，且各种存储结构影响数据处理的效率。程序执行的效率与数据的存储结构密切相关。

◆数据结构分为线性结构和非线性结构，带链的队列属于【线性结构】。

◆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。顺序存储结构的存储一定是连续的，链式存储的存储空间不一定是连续的。

◆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。

◆队列是一种特殊的线性表，循环队列按照【先进先出】原则组织数据。循环队列是队列的【顺序】存储结构。

◆数据的独立性分为【物理独立】性和【逻辑独立性】。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可以不用修改，称为【物理独立性】。

3、栈和队列

★★栈是一种特殊的线性表，是只能在一端进行插入和删除的线性表，特点是FILO(First In Last Out)。

★★栈是【先进后出】的线性表；栈具有记忆作用；对栈的插入与删除操作中，不需要改变【栈底指针】。假定让元素1、2、3、A、B依次入栈，则出栈的顺序是：B、A、3、2、1。

◆栈与队列都是线性结构，树是非线性结构。支持子程序调用的数据结构是【栈】。

◆栈与队列的共同点是，都只允许在【端点处】插入和删除元素。

◆栈只能顺序存储的描述是错误的。栈可以有【顺序和链式】两种存储方式。

★★队列是允许在一段插入，在另一端进行删除的线性表，其特点是【先进先出】。

◆循环队列中元素的个数是由队头指针和队尾指针共同决定。循环队列的头指针为front，尾指针为rear，容量为maxSize，则循环队列中元素的个数是

【(rear-front+maxSize) mod maxSize】。

4、线性链表

◆线性链表是线性表的链式存储结构。用链表表示线性表的优点是【便于插入和删除操作】。

◆线性链表的存储空间不一定连续，且个元素的存储顺序是任意的。

5、树与二叉树

◆在树结构中，一个结点所拥有的后件（继）的个数称为该结点的度，所有结点中最大的度称为树的度。二叉树各结点的度只可能取值0、1、2，不可能是其它值。换言之，知道了度为1结点数量的前提下，叶子结点或度为2的结点中知道其一，就可以求出总的结点数。

★★★下面关于计算结点数量的几个性质，非常重要：

上述的计算公式，关键要能够应用，例如，深度为7的满二叉树，度为2的结点数量是多少？既然是满二叉树，叶子结点的数量就是第7层的结点数量，也就是26，可以算出叶子结点为64，因此度为2的结点数是63(叶子结点数减去1)。

★★★二叉树的前序遍历、中序遍历、后续遍历：前中后三个词是相对于根来讲的，前序是【根-->左-->右】，中序是【左-->根-->右】，后续是【左-->右-->根】。具体操作为：

先序遍历(D L R): 访问根结点，按先序遍历左子树，按先序遍历右子树。

中序遍历(L D R): 按中序遍历左子树，访问根结点，按中序遍历右子树。

后序遍历(L R D): 按后序遍历左子树，按后序遍历右子树，访问根结点。

下面以中序遍历为例，来讲解实际的解题方法：对一棵树，将根结点下的左子树用一个椭圆圈起来，右子树也用一个椭圆圈起来。之后，在左子树上标记上1，在根结点标记上2，在

右子树上标记上3。对在左边椭圆内的左子树，现在把它单独拿出来分析。把它的左子树圈起来标上1.1，根结点标记上1.2，右子树标上1.3。按照上述方法依次往下，直到树不能拆分，然后按照“左-->根--->右”的顺序写出结点的访问先后即可。

6、查找技术

◆对于长度为n的线性表，顺序查找最坏情况下需要比较n次。(对数据是否有序没有要求)。

◆顺序查找最好情况下查询次数是1，最坏情况下是n，平均为(1+n)/2。

★★对于长度为n的有序线性表，二分法最坏情况下只需要比较log2n次。(数据必须有序)

◆能用二分法进行查找的是【顺序存储的有序线性表】。

7、排序技术

★★对于长度为n的线性表，【冒泡排序、快速排序、简单插入排序、简单选择排序】这四种排序方式在最坏情况下的比较次数相同，都是【n(n-1)/2】。堆排序的效率最高，是【nlog2n】。★★希尔排序最坏情况下需要次比较【n1.5】。希尔排序属于【插入类排序法】。

◆已知数据表A中每个元素距最终位置不远，为节省时间，应该采用的算法是【直接插入排序】。选择排序、插入排序、快速排序、归并排序中对内存要求最大的是【归并排序】。

第二部分软件工程基础(历年比例27%)

1、软件工程基本概念

★★软件是包括【程序】、【数据】及【相关文档】的完整集合，软件是一种逻辑产品。软件工程三要素包括【方法、工具和过程】，其中【过程】支持软件开发的各个环节的控制和管理。

◆软件工程的核心思想：把软件产品当作是一个工程产品来处理，强调在软件开发过程中应用【工程化】原则。

◆从工程管理角度，软件设计一般分为两步完成，它们是【概要设计】和【详细设计】。

★★软件生命周期可分为多个阶段，一般分为【定义】阶段、【开发】阶段和【维护】阶段，编码和测试属于【开发阶段】。

◆需求分析阶段产生的主要文档是【软件需求规格说明书】。软件需求的规格说明书应该有完整性、无歧义性、正确性、可验证性、可修改性等特征，其中最重要的是【无歧义性】。

2、结构化分析与设计

★★需求分析的分发有：【结构化】需求分析方法，【面向对象】的分析方法。DFD是【需求分析阶段】可以使用的工具之一。

◆结构化分析的常用工具：数据流图(DFD)；数据字典；判定树；判定表。

◆在结构化分析使用数据流图(DFD)时候，利用【数据字典】对其中的图形元素进行确切的解释。【数据字典】是结构化分析的核心。

◆典型的数据流类型有两种，【交换性】和【事务型】。

◆常见的过程设计工具有：图形工具(程序流程图、N-S，PAD，HIPO)、表格工具(判定表)、语言工具(PDL伪码)。

◆内聚性是模块内部的联系，耦合性模块之间的相互联系的紧密程度。

★★★追求目标是：模块的内聚程度要高，模块间的耦合程度要尽量弱。即高内聚低耦合。

★★程序流程图中带有箭头的线段表示的是【控制流】。【平行四边形】代表输入输出，【矩形】代表处理，菱形代表【判断】(注意，数据流图中的箭头，代表【数据流】)。

◆符合结构化原则的三种基本控制结构是：【顺序结构】，【选择结构】和【循环结构】。

3、软件测试与维护

★★软件测试的目的是尽可能多的发现程序中的错误，但是不包括改正错误。(软件调试的目的才是改正错误)

★★软件测试分为静态测试和动态测试，其中【静态测试】是指不执行程序，只对程序文本进行检查。软件的动态测试主要包括【黑盒测试】和【白盒测试】。

◆黑盒测试的方法有等价类划分法，边界值分析法，错误推测法，因果图；白盒测试主要方法有逻辑覆盖、基本路径测试。(考试时给出一种方法的名字，你要知道属于白盒还是黑盒)

【白盒测试】的原则之一是保证所测模块的每一个独立路径至少要执行一次。白盒测试将程序看做是【路径的集合】。

◆软件测试一般按照四个步骤进行：单元测试，集成测试，验收测试和系统测试。集成测试应该在【单元测试】之后进行。

◆在模块测试中，需要为每个被测试的模块设计【驱动模块】和【承接模块】。其中，驱动模块的作用是将测试的数据传给被测试的模块，并显示结果。

◆【测试用例】是为某个目标而编制的一组测试输入、执行条件及预期结果。测试用例包括输入值集和【输出值集】。

★★诊断和改正程序中的错误称为【程序调试】(或软件调试)，通常也称为Debug。软件调试可分为【静态调试】和【动态调试】。

◆在软件已经交付使用之后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程称为【软件维护】。注意软件维护不属于软件生命周期【开发阶段】的任务。

第三部分数据库设计基础(历年比例24%)

1、数据库系统基本概念

◆数据库设计的根本目标是要解决【数据共享问题】。在数据库管理技术发展的三个阶段中，数据共享最好的是【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】。

◆数据库系统与文件系统的区别是前者具有【特定的数据模型】。

◆数据库系统常见的数据模型有层次模型，网络模型和【关系模型】。

★★数据库系统的核心是【数据库管理系统】。

◆DBS包括DB和DBMS。完整讲，数据库系统DBS由数据库DB、数据库管理系统DBMS、数据库管理员DBA、硬件平台和软件平台组成。

◆数据库应用系统的核心是【数据库维护】。

◆数据库系统的三级模式结构：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；概念模式处于中层，它放映了设计者的数据全局逻辑要求，与软硬件环境无关；

外模式处于最外层，它反映了用户对数据的要求。

◆在数据库系统中，用户所见的数据模式为【外模式】。

◆数据库设计的四个阶段是：需求分析、概念设计、【逻辑设计】和【物理设计】。将E-R 图转换成关系数据模型属于【逻辑设计】阶段。

◆数据库管理系统提供的数据语言：数据定义语言DDL，数据操纵语言DML，数据控制语言DCL。SQL的全称是Structured Query Language，中文意思是【结构化查询语言】。

2、数据模型

★★★实体之间的联系用树形结构来表示的模型是【层次模型】。采用二维表来表示的是【关系模型】。在关系数据库中，把数据表示成二维表，每一个二维表称为【关系】。

◆在关系数据库中，用来表示实体之间联系的是【关系】。

◆将E-R图转化为关系模式时，实体和联系都可以表示为【关系】。

★★★确定两个实体之间是一对一、一对多、还是多对多的方法是：选择实体A，看是否有多个实体B与之对应；选择实体B，看是否有多个实体A与之对应。例如在“学生学习课程”中的两个实体，学生与课程，一个学生可以学习多门课程，一门课程可以被多个学生学习，所以二者是一种多对多的关系。

★★在E-R 图中，用来表示实体的图形是【矩形】。用来表示【属性】的图形是椭圆。用菱形来表示联系。

★★一个关系表的行称为【元组】(或记录)，列称为【属性】(或字段)。

◆在二维表中，元组的【分量】不能再分为更小的数据线。

◆为了建立一个关系，首先要构造数据的【逻辑关系】。

3、关系代数

◆在交、差、投影中，不改变关系表中的属性个数但是能减少元组个数的是【交】运算。★★★关系运算的规则(下面介绍的7种运算，考试的时候一般会考察一种，都要背)

(1)并运算R∪S：并运算是两个表行上的合并，重复的行只出现一次。

(2)交运算R∩S：交运算是选出两个表中的公共行。

(3)差运算R-S：差运算是从表R中，删除R与S中都出现过的行。

(4)选择运算：选出二维表【部分的行】称为选择运算。

(5)投影运算：选出二维表【部分的列】称为投影运算。

(6)连接运算：根据两个表的共同属性的值，将它们连接起来，无需去除共同属性。如果去掉了重复属性，就称为自然连接。

(7)笛卡尔乘积：将关系R中的每一行依次与关系S中的每一行进行排列组合。

注意：除了选择运算和投影运算操作的是单个表之外，其余的元算都需要两个表(两个关系)。其中，并运算、交运算和差运算要求两个关系R与S要具有相同个数的属性。

第四部分程序设计基础(历年比例8%)

★★程序设计总体原则：清晰第一、效率第二。

◆良好程序风格包括：源程序要文档化，数据说明的次序要规范化，避免滥用goto语句。

◆结构化程序设计的核心是算法，面向对象的核心是对象(类)。

★★结构化程序设计的基本原则是：【自顶向下】、【逐步求精】、【模块化】、【限制使用Goto语句】。

★★类是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。面向对象模型中，最基本的概念是对象和【类】。在面向对象方法中，类的实例称为【对象】，实现信息隐藏是通过对象的【封装】。

★★面向对象的特征包括抽象，【封装】、【继承】、【多态】。

◆继承提高了软件的【可重用性】。

◆对象是【属性和方法】的封装体，对象间的通讯靠【消息传递】，操作是对象的动态性属性。