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《计算机软件技术基础》自学指导书

东南大学电气工程系 王 磊

说 明
1、 使用教材：
沈被娜等编著《计算机软件技术基础》（第三版），清华大学出版社
2、 先修课程：
高级程序设计语言（C或Pascal）
3、 计划学时数：
90小时自学，30小时面授
4、 答疑与作业：
在自学过程中，若有问题可通过信函（包括E-mail）进行答疑。每章作业应按要求完成。

第一章 软件工程技术基础

一、 教学目的与要求：
通过本章的学习，掌握软件工程的基本理论知识，了解和掌握当前流行的软件开发工具与环境，提高软件开发的能力与水平。

二、 本章内容提要：
1、 信息与计算机
2、 软件工程概述：
（1） 软件的定义、特性、分类、软件质量的评价。
（2） 软件危机的表现、原因
（3） 软件工程的概念、三要素。
（4） 软件的生命周期。
（5） 软件开发模型（瀑布/快速原型/面向对象/组件）、主要特点。
3、 软件开发过程：各阶段的任务、方法、步骤、文档
（1） 可行性分析
（2） 需求分析
（3） 概要设计
（4） 详细设计
（5） 面向对象分析与设计方法
（6） 软件编码
（7） 软件测试
（8） 软件维护
4、 软件开发管理：　

三、 本章的难点与重点：
1、 软件和软件工程的基本概念
2、 软件生命周期各阶段的任务及文档
3、 软件开发的常用模型与方法
4、 面向对象的基本概念和特征

四、 习题：
P.21 1.8
P.263 6.1 6.2

第二章 常用数据结构及其运算

一、 本章的教学目的与要求
通过本章的学习，要求学生掌握基本数据结果的定义、实现和应用。基本数据结构包括线性表、树、图等。在求解问题时能选择合理的数据结构，采用恰当的数据结构，设计出合理可行的算法。
在学习过程中可选择部分算法上机练习。

二、 本章内容提要
1、 数据结构概念
（1） 数据结构+算法=程序
（2） 抽象数据类型
（3） 逻辑结构/物理结构
（4） 算法及其效率的分析方法
2、 线性表
（1） 线性表的定义、特性
（2） 基本操作
（3） 顺序存储的向量：特点、不足
（4） 线性链表：单向链表、循环链表、双向链表
（5） 栈和队列（LIFO/FIFO、存储方式、基本操作、应用）
（6） 数组（特点、运算、稀疏矩阵的处理方法：特殊稀疏矩阵，随机稀疏矩阵）
3、 树
（1） 树的定义、基本术语、性质（E=N-1）、存储
（2） 二叉树的定义、满二叉树、完全二叉树、平衡二叉树、性质
（3） 二叉树的存储（顺序、二叉链）
（4） 树的二叉树表示
（5） 二叉树的遍历及其应用
（6） 二叉树的应用（二叉排序树、哈夫曼树、WPL、判定树）
5、 图
（1） 图的定义、术语（度、有向图/无向图、完全图、子图等）
（2） 图的存储（邻接矩阵、关联矩阵、邻接表、十字链表）
（3） 图的遍历（DFS/BFS）
（4） 图的应用
6、 检索
（1） 检索的概念、方法分类（静态/动态/哈希）、ASL
（2） 静态方法：线性/折半/分块的基本思想、ASL
（3） 动态方法：二叉排序树查找
（4） 哈希方法：Hash函数、冲突及其解决方法、查找方法、ASL
7、 排序
（1） 概念、基本操作（比较/移动）、分类（内排序/外排序）、分析方法（趟、时空复杂度、稳定性）
（2） 插入：直接插入/折半插入
（3） 选择：直接选择/堆排序
（4） 交换：冒泡/快速
（5） 各种方法的排序思想、比较（空间、时间、稳定性）

三、 本章难点与重点
1、 线性表的操作算法
2、 二叉树的概念、遍厉及其应用
3、 检索算法的各自特点及适用情况
4、 排序算法的各自特点及适用情况，算法的比较

四、 习题
P.101
2.5 2.9 2.10 2.12 2.18 2.19 2.24 2 25 2.26
2.29 2.30 2.31(1) (3) 2.32 2.33
2.34 2.35
2.40 2.41 2.42

第三章 操作系统

一、 本章的教学目的与要求
学生通过本章的学习，了解操作系统的发展史，掌握操作系统的各个管理功能的作用及其实现方法，掌握用户接口的作用及使用方法。从而达到理解如何控制和管理计算机系统中软硬件资源的目的。

二、 本章内容提要、
1、 OS的基本概念：定义、配置OS的目的、产生、发展、分类、功能、特点
2、 作业管理：作业及其分类（交互式/批处理）、批处理作业的状态转换、JCB、作业调度
3、 存储管理：
（1） 功能、地址映射
（2） 实存管理（分区分配、覆盖、交换）
（3） 虚存管理：虚存概念、程序的局部性原理、请求分页式管理、请求分段式管理、请求分段页式管理、动态链接
（4） 各种管理方法的特点：
（5） 地址映射的方法、存储保护的实现
4、 进程管理
（1） 进程的概念、特点、与程序的关系
（2） 进程的状态及其转换
（3） 进程实体：程序、数据、PCB
（4） 进程调度方法
（5） 多道程序并发中互斥/同步问题及其实现：临界资源/临界区、PV操作
（6） 死锁的概念
5、 设备管理
（1） 设备的分类
（2） 设备的独立性、设备管理的功能
（3） I/O的控制方式、通道技术
（4） 缓冲技术
（5） 虚拟设备与Spooling技术
6、 文件管理
（1） 功能：
（2） 文件组织与存取方法
（3） 文件目录管理：FCB、各种目录结构的特点
（4） 文件使用一般模型
7、 用户接口

三、 本章难点与重点
1、 虚拟存储器的概念、请求分页式管理方法
2、 进程与程序的关系
3、 多道程序并发中互斥/同步问题及其实现
4、 中断、通道的概念，设备管理中的若干技术问题
5、 文件目录在文件管理中的作用
6、 用户接口的作用及使用方法

四、 习题
P.171
3.1 3.7 3.8 3.11 3.12 3.14 3.18 3.21 3.22 3.26

第四章 数据库系统

一、 本章的教学目的与要求
通过本章的学习，要求学生了解数据库的基本概念，理解关系数据库的结构与原理，掌握数据库处理数据的方法，能进行简单的数据库设计，使用基本的SQL操纵数据库。

二、 本章内容提要
1、 几种数据管理方式的特点
2、 数据库系统的概念
（1） 数据库
（2） 数据库系统(软件、硬件、DBA、用户等)
（3） 数据模型（概念模型、数据模型、存储模型）
（4） 三种数据模型
（5） 数据库系统的体系结构（三层模式、两个映射、三个视图、数据独立性的实现）
（6） DBMS（功能、组成、工作过程）
（7） 数据库应用系统的构成（用户角度的数据库系统的体系结构）
3、 关系数据库
（1） 基本概念（关系、域、属性、关键字、元组、阶、基数、关系模式等）
（2） 关系代数：运算
（3） 数据依赖及关系的规范化
（4） SQL语言基础
4、 数据库设计
（1） 设计步骤
（2） 概念设计、E-R图
（3） 逻辑设计、E-R图向关系模型的转化、优化

三、 本章难点与重点
1、 数据库的基本概念：特点、数据库的体系结构与数据独立性、数据模型
2、 关系数据模型的特点
3、 关系规范化理论
4、 SQL语言基础
5、 E-R方法

四、 习题
P．209
4.1 4.3 4.7
4.8 (1)、(2)、(3)、(4)、
(5)给出满足第三范式的关系数据库设计结果，并指出各关系的关键字。

自学时间分配及进度表
周次
内容
时间
作业
1
§1.1-§1.4
§6.1 §6.2
5
P.21 1.8
P.263 6.1
2
§ 6.2 -§6.4
5
P.263 6.2
3
§2.1 §2.2（线性表、向量、链表）
7
P.101
2.5 2.9 2.10 2.12
4
§2.3（队列/栈及其应用）
3
2.18 2.19 2.24
5
§2.4（数组概念及稀疏矩阵处理）
5
2 25 2.26
6
§2.5.1-§2.5.3(树、二叉树概念、二叉树遍历、)
5
2.29 2.30 2.31(1) (3)
7
§2.5.4二叉树应用(二叉排序树、哈夫曼树、判定树)
5
2.32 2.33
8
§2.6图(概念、存储、遍历)
5
2.34 2.35
9
§2.7查找
（静态、动态、哈希表）
6
2.40 2.41
9
§2.8排序
（插入、选择、交换）
6
2.42
10
§3.1 引言
§3.2 存储管理
5
P.171
3.1 3.7 3.8
11
§3.3(作业管理、进程管理)
5
3.11 3.12
12
§3.3.4 并发
§3.4设备管理
5
3.14 3.18
13
§3.5文件管理
§3.6用户接口
5
3.21 3.22 3.26
14
§4.1 (数据管理技术概论
数据模型与数据库系统结构)
5
4.1 4.3
15
§4.2 关系数据库
（概念、关系代数、关系规范化理论）
5
4.7(关系代数方法)
16
§4.3.3关系数据库标准语言（SQL）
§4.4
5
4.7(SQL方法)
17
§4.1.4 数据库设计
§4.5 数据库技术新发展
5
4.8 (1)、(2)、(3)、(4)、
(5)