C++二级公共基础知识点123.pdf

计算机等级考试二级公共基础考前背诵版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【逻辑结构逻辑结构】和【存储结构存储结构】。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数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式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只能在一端进行插入和删除和删除的线性表，特点是 FILO(First In Last Out)。栈是【先进后出先进后出】的线性表的线性表；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。栈只能顺序存储栈只能顺序存储的描述是错误错误的。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只可能取值 0 0、1 1、2 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：(1)对任意的二叉树，叶子结点的数量，比度为叶子结点的数量，比度为 2 2 的结点数量多一个的结点数量多一个(换言之，已知叶子结点的数量，减去 1 则是度为 2 的结点数量；已知度为 2 的结点数量，加上 1 就是叶子结点数量)(2)完全二叉树如果有 N 个结点，当 N 为奇数的时候，叶子结点数为(N+1)/2，此时二叉树只有度为 0 的叶子结点及度为 2 的结点，没有度为 1 的结点；当 N 为偶数的时候，叶子结点的数量为 N/2。(注意条件，必须是完全二叉树，当然包括满二叉树)(3)满二叉树第 K 层上的结点数量为 2K-1K-1；深度为 K 的满二叉树，结点总数为 2K2K-1。上述的计算公式，关键要能够应用，例如，深度为上述的计算公式，关键要能够应用，例如，深度为 7 7 的满二叉树，的满二叉树，度为度为 2 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第 7 7 层的结点数量，也就是层的结点数量，也就是 2626，可以算出叶子结点为，可以算出叶子结点为 6464，因此度为，因此度为2 2 的结点数是的结点数是 63(63(叶子结点数减去叶子结点数减去 1)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【根根-左左-右右】，中序是【左左-根根-右右】，后续是【左左-右右-根根】。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“左左-根根-右右”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，顺序查找顺序查找最坏情况下需要比较比较 n n 次次。(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 的有序线性表有序线性表，二分法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、冒泡排序、快速排序、简单插入排序、简单选择排序简单插入排序、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)/2n(n-1)/2】。堆排序堆排序的效率最高，是【nlog2nnlog2n】。希尔排序最坏情况下需要次比较【n1.5n1.5】。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【正确性】。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模块的内聚程度要高，模块间的耦合程度要尽量弱量弱。即高内聚低耦合高内聚低耦合。程序流程图程序流程图中带有箭头的线段表示的是【控制流控制流】。【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。数据库应用系统应用系统的核心核心是【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【结构化查询语言结构化查询语言】。2、数据模型 实体之间的联系用树形结构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【元组元组】(或记录)，列称为【属性属性】(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 RS：并运算是两个表行上的合并两个表行上的合并，重复的行只出现一次。(2)交运算 RS：交运算是选出两个表中的公共行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选择运算和投影运算操作的是单个表单个表之外，其余的元算都需要两个表两个表(两个关系两个关系)。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，【封装封装】、【继承继承】、【多态多态】。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。