迅翔计算机协会全国计算机等级考试二级公共基础知识培训.docx
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迅翔计算机协会全国计算机等级考试二级公共基础知识培训
2011年全国计算机等级考试二级基础知识总结：
第一章
1.1算法
算法：
是解题方案的准确而完整的描述。
通俗地说，算法就是计算机解题的过程。
算法不等于程序，也不等于计算方法，程序的编制不可能优于算法的设计。
（1）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有模棱两可的解释，不允许有多义性；
（2）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止；
（3）可行性，算法原则上能够精确地执行；（有效性）
（4）输入。
一个算法有零个或多个输入。
（5）输出。
一个算法有一个或多个输出。
算法效率的度量—算法复杂度：
算法时间复杂度和算法空间复杂度。
★★★
算法时间复杂度：
指执行算法所需要的计算工作量。
即算法执行过程中所需要的基本运算次数。
算法空间复杂度：
指执行这个算法所需要的内存空间。
例：
1003选择题第二题
1.2数据结构的基本概念
数据结构：
指相互有关联的数据元素的集合。
数据结构研究的三个方面：
（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；
（3）对各种数据结构进行的运算。
线性结构的条件，（一个非空数据结构）：
（1）存在唯一的一个被称做“第一个”的数据元素；
（2）存在唯一的一个被称做“最后一个”的数据元素；（3）除第一个之外，集合中的每个数据元素均只有一个前驱；（4）除最后一个之外，集合中每个数据元素均只有一个后继。
线性结构包括线性表，堆栈，队列，串。
非线性结构：
不满足线性结构条件的数据结构。
非线性结构包括树，二叉树，图（或网络），广义表。
1.3线性表及其顺序存储结构
线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点：
（1）线性表中所有元素所占的存储空间是连续的；
（2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。
顺序表的运算：
查找、插入、删除。
1.4线性链表
数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元，这种存储单元称为存储结点，简称结点。
结点由两部分组成：
（1）用于存储数据元素值，称为数据域；
（2）用于存放指针，称为指针域，用于指向前一个或后一个结点。
链式存储是指用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。
在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，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，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。
链式存储方式即可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。
线性链表的基本运算：
查找、插入、删除。
（1）单链表及其基本操作
单链表
单链表的插入
单链表的删除
（2）双向链表及其基本操作
双向链表的插入
例：
1009选择题第一题
1.5栈和队列★★★★
栈：
限定在一端进行插入与删除的线性表。
其允许插入与删除的一端称为栈顶，用指针top表示栈顶位置。
不允许插入与删除的另一端称为栈底，用指针bottom表示栈底。
当表中没有元素时称为空栈。
栈按照“先进后出”（FILO）或“后进先出”（LIFO）组织数据，栈具有记忆作用。
例：
1009选择题第二题
例：
1009填空题第一题
栈的存储方式有顺序存储和链式存储。
栈的基本运算：
（1）入栈运算，在栈顶位置插入元素；
（2）退栈运算，删除元素（取出栈顶元素并赋给一个指定的变量）；
（3）读栈顶元素，将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。
队列：
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。
用rear指针指向队尾，用front指针指向队头元素的前一个位置。
队列是“先进先出”（FIFO）或“后进后出”（LILO）的线性表。
队列运算：
（1）入队运算：
从队尾插入一个元素;
（2）退队运算：
从队头删除一个元素;
循环队列的插入和删除
计算循环队列的元素个数：
“尾指针减头指针”，若为负数，再加其容量即可。
即:
当尾指针-头指针>0时,尾指针-头指针
当尾指针-头指针<0时,尾指针-头指针+容量
计算栈的个数:
栈底–栈顶+1
例：
1003填空题第一题
例：
1003填空题第二题
1.6树与二叉树★★★★★
1、树的基本概念
树是一种简单的非线性结构，其所有元素之间具有明显的层次特性。
在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点。
没有前件的结点只有一个，称为树的根结点，简称树的根。
每棵子树的根结点有且仅有一个直接前驱，但可以有0个或多个直接后继。
每一个结点可以有多个后件，称为该结点的子结点。
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。
2、二叉树及其基本性质
满足下列两个特点的树,即为二叉树
（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。
二叉树基本性质：
★★★★
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
例：
1009填空题第三题
3、满二叉树与完全二叉树
满二叉树：
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。
下图a表示的是满二叉树，下图b表示的是完全二叉树：
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）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.
该二叉树前序遍历为:
FCADBEGHP
该二叉树中序遍历为:
ACBDFEHGP
该二叉树后序遍历为:
ABDCHPGEF
例：
1003填空题第三题
5、二叉树的存储结构
（1）顺序存储结构
二叉树的顺序存储
（2）链式存储结构
二叉树的链式存储表示
1.7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。
查找结果：
（查找成功：
找到；查找不成功：
没找到。
）
平均查找长度：
查找过程中关键字和给定值比较的平均次数。
查找分为:
顺序查找二分法查找
对于长度为n的有序线性表，最坏情况只需比较
次，而顺序查找需要比较n次。
例：
1009填空题第二题
例：
1003选择题第一题
1.8排序技术
排序是将一组杂乱无章的数据按一定的规律顺次排列起来
1、交换类排序法（冒泡排序，快速排序）
2、插入类排序法（简单插入排序，希尔排序）
3、选择类排序法（简单选择排序，堆排序）
冒泡排序法,快速排序法,简单插入排序法,简单选择排序法,最坏需要比较的次数为n（n-1）/2
希尔排序,最坏需要比较的次数为
堆排序,最坏需要比较的次数为
2011年全国计算机等级考试二级基础知识总结：
第二章
2.1程序设计设计方法和风格
2.1.1计算机程序与程序设计语言
1.几个术语
程序。
程序是将计算机语言代码依据一定的语法规则，描述为完成特定任务的算法的指令序列。
简单说，程序就是对计算机工作规则的描述，规则可以是不相同的。
程序设计。
程序设计为完成一项程序工作的过程。
计算机语言。
计算机语言是人与计算机交流的工具。
算法+数据结构=程序。
这是计算机科学家尼克莱斯·沃斯（NiklausWirth）给出的程序定义，即著名的Wirth公式。
2．计算机程序设计语言
计算机语言分类示例
语言级别
语言类别
范例
低级语言
机器语言
汇编语言
高级语言
（过程化语言/算法语言）
C，Fortran，BASIC等
非过程化语言（非算法语言）
FoxBASE系列（FoxBASE+、FoxPro等）、Sybase、Oracle等
面向对象语言
VisualC++、VB、VF等
2.1.2编码风格
编码风格是指在不影响程序正确性和效率的前提下，有效编排和合理组织程序的基本原则。
一个具有良好编码风格的程序主要表现为可读性好，易测试，易维护。
1．内部文档
内部文档是指程序中的说明性注释信息。
（1）序言性注释
序言性注释一般位于模块的首部，用于说明模块的相关信息。
（2）描述性注释
描述性注释位于源程序模块内部
2．标识符的命名及说明
编写程序必然要使用标识符，特别是大型程序，使用的标识符可能成千上万。
3．语句的构造及书写
语句是构成程序的基本单位，语句的构造方式和书写格式对程序的可读性具有非常重要的决定作用。
4．输入/输出
输入方式应力求简单，尽量避免给用户带来不必要的麻烦；交互式输入数据时应有必要的提示信息；程序应对输入数据的合法性进行检查；若用户输入某些数据后可能产生严重后果，应给用户输出必要的提示并要求用户确认；应根据系统的特点和用户的习惯设计出令用户满意的输入方式。
输出数据的格式应清晰，美观；输出数据时要加上必要的提示信息。
"清晰第一、效率第二"已成为当今主导的程序设计风格。
形成良好的程序设计风格需注意：
1、源程序文档化；
2、数据说明的方法；
3、语句的结构；
4、输入和输出。
注释分序言性注释和功能性注释。
语句结构清晰第一、效率第二。
2.2结构化程序设计
结构化程序设计方法的四条原则是：
1、自顶向下；
2、逐步求精；
3、模块化；
4、限制使用goto语句。
结构化程序的基本结构及特点：
（1）顺序结构：
一种简单的程序设计，最基本、最常用的结构；
（2）选择结构：
又称分支结构，包括简单选择和多分支选择结构，可根据条件，判断应该选择哪一条分支来执行相应的语句序列；
（3）循环结构：
又称重复结构，可根据给定条件，判断是否需要重复执行某一相同或类似的程序段。
结构化程序设计的特点：
只有一个入口和出口
例：
1009填空题第四题
2.3面向对象的程序设计
面向对象的程序设计（Object-OrientedProgramming，OOP）是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称OO方法，它是建立在对象概念（对象、类和继承）基础上的方法。
面向对象方法的优点：
（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。
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。
面向对象的程序设计方法中，对象是由数据的容许的操作组成的封装体，是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位，由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。
操作描述了对象执行的功能，是对象的动态属性，操作也称为方法或服务。
对象的基本特点：
（1）标识惟一性；
（2）分类性；
（3）多态性；
（4）封装性；
（5）模块独立性好。
属性：
通常是一些数据，有时它也可以是另一个对象。
事件：
是由对象识别的一个动作，用户可以编写相应代码对此动作进行响应。
方法：
对象中的属性只能通过该对象所提供的操作来存取或修改。
类是指具有共同属性、共同方法的对象的集合。
类是关于对象性质的描述。
类是对象的抽象，对象是其对应类的一个实例。
一般与特殊的关系
消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息。
对象间的通信靠消息传递。
它请求对象执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。
继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术，广义指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义他们。
继承具有传递性，一个类实际上继承了他上层的全部基类的特性。
继承分单继承和多重继承。
多重继承
基类：
用来生成新类的类。
派生类：
由已存在的类派生出来的新类，也叫子类。
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。
例：
1009选择题第六题
2011年全国计算机等级考试二级基础知识总结：
第三章
3.1软件工程基本概念
1、软件的相关概念
计算机软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。
软件的特点包括：
1）软件是一种逻辑实体，而不是物理实体，具有抽象性；2）软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程；3）软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题；4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，受计算机系统的限制，这导致了软件移植的问题；5）软件复杂性高，成本昂贵；6）软件开发涉及诸多的社会因素。
例：
1003选择题第三题
例：
1003填空题第四题
2、软件危机与软件工程
软件工程源自软件危机。
所谓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。
软件工程的主要思想是将工程化原则运用到软件开发过程，它包括3个要素：
方法、工具和过程。
方法是完成软件工程项目的技术手段；工具是支持软件的开发、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。
例：
1009选择题第四题
3、软件生命周期
软件生命周期：
软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程。
软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护三个阶段：
1）软件定义阶段：
包括制定计划和需求分析。
制定计划：
确定总目标；可行性研究；探讨解决方案；制定开发计划。
需求分析：
对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。
2）软件开发阶段：
软件设计：
分为概要设计和详细设计两个部分。
软件实现：
把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码。
软件测试：
在设计测试用例的基础上检验软件的各个组成部分。
3）软件运行维护阶段：
软件投入运行，并在使用中不断地维护，进行必要的扩充和删改。
例：
1009选择题第五题
例：
1003选择题第六题
4、软件工程的目标和与原则
（1）软件工程目标：
在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的产品。
（2）软件工程需要达到的基本目标应是：
付出较低的开发成本；达到要求的软件功能；取得较好的软件性能；开发的软件易于移植；需要较低的维护费用；能按时完成开发，及时交付使用。
（3）软件工程原则：
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。
1）抽象：
2）信息隐蔽：
3）模块化：
4）局部化：
5）确定性：
6）一致性：
7）完备性：
8）可验证性：
3.2结构化分析方法
1、需求分析
需求分析方法有：
1）结构化需求分析方法；2）面向对象的分析方法。
软件需求规格说明书
需求规格说明书应包括如下主要内容。
①引言
②项目概述
③具体需求
2、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应用。
结构化分析方法的实质：
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。
结构化分析的常用工具：
1）数据流图（DFD）；2）数据字典（DD）；3）判定树；4）判定表。
数据字典的基本符号
符号
含义
说明
=
表示定义为
用于对=左边的条目进行确切的定义
+
表示与关系
X=a+b表示X由a和b共同构成
[|]
[,]
表示或关系
X=[a|b]与X=[a,b]等价，表示X由a或b组成
（）
表示可选项
X=（a）表示a可以在X中出现，也可以不出现
{}
表示重复
大括号中的内容重复0到多次
m{}n
表示规定次数的重复
重复的次数最少m次，最多n次
“”
表示基本数据元素
“”中的内容是基本数据元素，不可再分
..
连接符
Month=1..12表示month可取1～12中的任意值
**
表示注释
两个星号之间的内容为注释信息
数据字典中的基本符号及其含义
数据字典的建立
（1）建立数据字典的方法
①手工建立
②自动建立
（2）建立数据字典的原则
①所有定义必须严密精确，不能存在二义性。
②书写格式应简洁且严格。
③应可方便地实现对所需条目的按名查阅。
④应便于修改和更新。
数据流图的基本图形元素：
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。
工资计算系统的顶层数据流图
例：
1003选择题第五题
3.3结构化设计方法
1、软件设计的基础
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。
从工程角度来看，软件设计分两步完成，即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：
确定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。
软件设计的基本原理包括：
抽象、模块化、信息隐蔽和模块独立性。
1）抽象。
抽象是一种思维工具，就是把事物本质的共同特性提取出来而不考虑其他细节。
2）模块化。
解决一个复杂问题时自顶向下逐步把软件系统划分成一个个较小的、相对独立但又不相互关联的模块的过程。
3）信息隐蔽。
每个模块的实施细节对于其他模块来说是隐蔽的。
4）模块独立性。
软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能，而和软件系统中其他的模块的接口是简单的。
*：
模块分解的主要指导思想是信息隐蔽和模块独立性。
模块的耦合性和内聚性是衡量软件的模块独立性的两个定性指标。
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。
*：
按内聚性由弱到强排列，内聚可以分为以下几种：
偶然内聚、逻辑内聚、时间内聚、过程内聚、通信内聚、顺序内聚及功能内聚。
耦合性：
是模块间互相连接的紧密程度的度量。
*：
按耦合性由高到低排列，耦合可以分为以下几种：
内容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、标记耦合、数据耦合以及非直接耦合。
一个设计良好的软件系统应具有高内聚、低耦合的特征。
在结构化程序设计中，模块划分的原则是：
模块内具有高内聚度，模块间具有低耦合度。
2、总体设计（概要设计）和详细设计
（1）总体设计（概要设计）
软件概要设计的基本任务是：
1）设计软件系统结构；2）数据结构及数据库设计；3）编写概要设计文档；4）概要设计文档评审。
软件的模块结构图
常用的软件结构设计工具是结构图，也称程序结构图。
模块用一个矩形表示，箭头表示模块间的调用关系。
在结构图中还可以用带注释的箭头表示模块调用过程中来回传递的信息。
还可用带实心圆的箭头表示传递的是控制信息，空心圆箭心表示传递的是数据信息。
总体设计的表示形式及其内容（层次图、HIPO图、结构图）
正文加工系统的层次图
IPO图的一个例子
结构图的例子——产生最佳解的一般结构
总体设计的方法
（1）变换型数据流图
变换型数据流图
（2）
事物型数据流图
事物型数据流图
（2）详细设计
详细设计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。
3种基本的控制结构
常用的过程设计（即详细设计）工具有以下几种：
图形工具：
程序流程图、N-S（方盒图）、PAD（问题分析图）和HIPO（层次图+输入/处理/输出图）。
盒图的基本符号
PAD图的基本符号
表格工具：
判定表。
语言工具：
PDL（伪码）
3.4软件测试
1、软件测试定义：
使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别。
软件测试的目的：
尽可能地多发现程序中的错误，不能也不可能证明程序没有错误。
软件测试的关键是设计测试用例，一个好的测试用例能找到迄今为止尚未发现的错误。
例：
1009选择题第三题
2、软件测试方法：
静态测试和动态测试。
静态测试：
包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量。
不实际运行软件，主要通过人工进行。
动态测试：
是基于计算机的测试，主要包括白盒测试方法和黑盒测试方法。
（1）白盒测试
白盒测试又称为结构测试或逻辑驱动测试，此方法是将测试对象比作一个打开的盒子，它允许测试人员利用程序内部的逻辑结构和相关信息来设计或选择测试用例，对穿过软件的逻辑路径进行测试，可以在不同点检查程序的状态，以确定实际状态与预期状态是否一致。
白盒测试的基本原则：
保证所测模块中每一独立路径至少执行一次；保证所测模块所有判断的每一分支至少执行一次；保证所测模块每一循环都在边界条件和一般条件下至少各执行一次；验证所有内部数据结构的有效性。
*：
升级会员 