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1、目录目录 全国计算机等级考试二级公共基础知识辅导讲义 . 1 第一章 数据结构与算法 . 1 第二章 程序设计基础 . 8 第三章 软件工程基础 . 11 第四章 数据库设计基础 . 18 注意:请使用注意:请使用 word2003 或者以上版本打开本文件,否则可能出现排版错误!见谅!或者以上版本打开本文件,否则可能出现排版错误!见谅! 任课教师:任课教师:王王 欣欣 作者介绍:王欣,男,南京多家培训机构计算机等级考试二级辅导主讲教师,已从事多次全 国计算机等级考试二级辅导工作,深谙考试规律和解题策略。教学方法独特,深受广大考生 欢迎! 联系方式:联系方式: Email: QQ:6374085
2、5 欢迎大家多多与我交流,提出你们对课程的意见和建议!欢迎大家多多与我交流,提出你们对课程的意见和建议! 本教程同步视频即将在本教程同步视频即将在学吧学吧学吧学吧、网易学院网易学院发布,敬请期待发布,敬请期待 视频教程仅授权视频教程仅授权学吧学吧学吧学吧、网易学院网易学院联合发布!联合发布! 1 1 声明:本文为学吧学吧专稿,不论转载还是传播,必须注明学吧学吧来源,并注明网址。 学吧学吧() ,一个全新互联网视频教育平台。秉承孔子“三人行必有我 师”的观点,将传统填鸭式的独立学习改变成人与人间的互助学习。以视频教程为切入点, 引入全新自主开发的网页聊天软件,在线的网友互相帮助,营造出一个真正的
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4、能够得到满意的结果。 (2)确定性。每一条指令的含义明确,无二义性。并且在任何条件下,算法只有唯一的一 条执行路径,即相同的输入只能得出相同的输出。 (3)有穷性。算法必须在有限的时间内完成。有两重含义,一是算法中的操作步骤为有限 个,二是每个步骤都能在有限时间内完成。 (4)拥有足够的情报。算法中各种运算总是要施加到各个运算对象上,而这些运算对象又 可能具有某种初始状态,这就是算法执行的起点或依据。因此,一个算法执行的结果总是与 输入的初始数据有关,不同的输入将会有不同的结果输出。当输入不够或输入错误时,算法 将无法执行或执行有错。一般说来,当算法拥有足够的情报时,此算法才是有效的;而当提
5、供的情报不够时,算法可能无效。 *:综上所述,所谓算法,是一组严谨地定义运算顺序的规则,并且每一个规则都是有效的, 且是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。 3、算法复杂度主要包括时间复杂度和空间复杂度。 (1)算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量,可以用执行算法的过程中所需基 本运算的执行次数来度量。 (2)算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 1.2 1.2 数据结构的基本概念数据结构的基本概念 1、数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 批注批注 wx1: 这是因为: 在编写程序时要受到计算机系统运行环境的限制,程序通常还要考虑很多与方法和分析无关的细节问题。 2
6、2 2、数据结构主要研究和讨论以下三个方面的问题: (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。 数据的逻辑结构包含:1)表示数据元素的信息;2)表示各数据元素之间的前后件关系。 (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。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 1)顺序存储。它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里,结点间的逻辑 关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储表示称为顺序存储结构。 2)链接存储。它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系是由附 加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存
7、储结构。 3)索引存储:除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。 *:数据的逻辑结构反映数据元素之间的逻辑关系,数据的存储结构(也称数据的物理结构) 是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。 同一种逻辑结构的数据可以采用不同的 存储结构,但影响数据处理效率。 (3)对各种数据结构进行的运算。 3、数据结构的图形表示 一个数据结构除了用二元关系表示外, 还可以直观地用图形表示。 在数据结构的图形表示中, 对于数据集合 D 中的每一个数据元素用中间标有元素值的方框表示,一般称之为数据结点, 并简称为结点; 为了进一步表示各数据元素之间的前后件关系, 对于关系 R 中的每一个
8、二元 组,用一条有向线段从前件结点指向后件结点。 4、数据结构分为两大类型:线性结构和非线性结构。 (1)线性结构(非空的数据结构)条件:1)有且只有一个根结点;2)每一个结点最多有 一个前件,也最多有一个后件。 *:常见的线性结构有线性表、栈、队列和线性链表等。 (2)非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。 *:常见的非线性结构有树、二叉树和图等。 1 1.3 .3 线性表及其顺序存储结构线性表及其顺序存储结构 1、线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位 置是线性的。 线性表是由 n(n0)个数据元素组成的一个有限序列, 表中的每一个数据元素, 除了
9、第一个外,有且只有一个前件,除了最后一个外,有且只有一个后件。线性表中数据元 素的个数称为线性表的长度。线性表可以为空表。 *:线性表是一种存储结构,它的存储方式:顺序和链式。 2、线性表的顺序存储结构具有两个基本特点: (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。 *:由此可以看出,在线性表的顺序存储结构中,其前后件两个元素在存储空间中是紧邻的, 且前件元素一定存储在后件元素的前面,可以通过计算机直接确定第 i 个结点的存储地址。 3、顺序表的插入、删除运算(学吧学吧独家稿件) (1)顺序表的插入运算:在一般情况下,要在第 i(
10、1in)个元素之前插入一个新元素 时,首先要从最后一个(即第 n 个)元素开始,直到第 i 个元素之间共 n-i+1 个元素依次向 后移动一个位置,移动结束后,第 i 个位置就被空出,然后将新元素插入到第 i 项。插入结 束后,线性表的长度就增加了 1。 *:顺性表的插入运算时需要移动元素,在等概率情况下,平均需要移动 n/2 个元素。 (2)顺序表的删除运算:在一般情况下,要删除第 i(1in)个元素时,则要从第 i+1 个元素开始,直到第 n 个元素之间共 n-i 个元素依次向前移动一个位置。删除结束后,线性 表的长度就减小了 1。 批注批注 wx2: 前后件关系:一般情况下, 在具有相同
11、特征的数据元素集合中, 各个数据元素之间存在某种关系(即联系) ,这种关系反映了该集合中的数据元素所固有的一种结构。 在数据处理领域中, 通常把数据元素之间这种固有的关系简单地用前后件关系(即直接前驱与直接后继关系)来描述。 批注批注 wx3: 在数据结构中, 没有前件的结点称为根结点。 3 3 *:进行顺性表的删除运算时也需要移动元素,在等概率情况下,平均需要移动(n-1)/2 个元素。插入、删除运算不方便。 1 1.4.4 栈和队列栈和队列 1、栈及其基本运算(学吧学吧独家稿件) 栈是限定在一端进行插入与删除运算的线性表。 在栈中,允许插入与删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为
12、栈底。栈顶元素 总是最后被插入的元素, 栈底元素总是最先被插入的元素。 即栈是按照“先进后出”或“后 进先出”的原则组织数据的。 栈具有记忆作用。 栈的基本运算:1)插入元素称为入栈运算;2)删除元素称为退栈运算;3)读栈顶元素是 将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时指针无变化。 栈的存储方式和线性表类似,也有两种,即顺序栈和链式栈。 2、队列及其基本运算 队列是指允许在一端(队尾)进入插入,而在另一端(队头)进行删除的线性表。尾指针 (Rear)指向队尾元素,头指针(front)指向排头元素的前一个位置(队头)。 队列是“先进先出”或“后进后出”的线性表。 队列运算包括:1)入队运算:从队尾插
13、入一个元素;2)退队运算:从队头删除一个元素。 循环队列及其运算:所谓循环队列,就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置, 形成逻辑上的环状空间,供队列循环使用。在循环队列中,用队尾指针 rear 指向队列中的 队尾元素,用排头指针 front 指向排头元素的前一个位置,因此,从头指针 front 指向的后 一个位置直到队尾指针 rear 指向的位置之间,所有的元素均为队列中的元素。 *:循环队列中元素的个数=rear-front。 1 1.5.5 线性链表线性链表(学吧学吧独家稿件) 1、线性表顺序存储的缺点(学吧学吧独家稿件):(1)插入或删除的运算效率很低。在顺 序存储的线性表中,
14、插入或删除数据元素时需要移动大量的数据元素;(2)线性表的顺序 存储结构下,线性表的存储空间不便于扩充;(3)线性表的顺序存储结构不便于对存储空 间的动态分配。 2、线性链表:线性表的链式存储结构称为线性链表,是一种物理存储单元上非连续、非顺 序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接来实现的。因此,在链式存储 方式中,每个结点由两部分组成:一部分用于存放数据元素的值,称为数据域;另一部分用 于存放指针,称为指针域,用于指向该结点的前一个或后一个结点(即前件或后件),如下 图所示: 线性链表分为单链表、双向链表和循环链表三种类型。 在单链表中,每一个结点只有一个指针域,由这个指针只能找到其后件结点,而不能找到其 前件结点。因此,在某些应用中,对于线性链表中的每个结点设置两个指针,一个称为左指 针,指向其前件结点;另一个称为右指针,指向其后件结点,这种链表称为双向链表,如下 图所示: 3、线性链表的基本运算 datanext数据域指针域a1a2an-1HEADan(a)结点结构(b)一个非空的线性链表示意图右指针左指针数据域(a)结点结构a1ana2HEAD(