软件技术复习

1. 数据结构——数据结构就是数据的组织形式，也可看成是包含数据结构的数据表，说明数据之间存在着一定的相互关系或约束。

2. 逻辑结构——我们把只表现元素之间逻辑关系，而不涉及它们在计算机中的表示，只是理论的、反映在纸面上的东西，这种抽象的数据结构称为逻辑结构。

3. 说明对程序进行评价时，“时间”与“空间”之间的关系。

答：时间性和空间性是程序的效率问题。

时间效率决定于：源程序转换为目标程序的时间和目标程序执行的时间。

时间效率与编译质量有关，与算法的简化程度有关，还与用户对语言的熟练程度有关，其中，算法的效率起主要作用。

空间效率一般指程序花费的内存空间的问题。

对于同等复杂程度的程序：一般时间效率越高的程序，占用的内存就越大，空间效率就越低；一般时间效率越低的程序，占用的内存就越小，空间效率就越高。

两者具有一定的矛盾性。

但是随着内存容量的不断增大，往往会牺牲空间性来提高时间性。

4. 叙述软件生命周期的不同阶段及各阶段的主要工作内容。

答：在软件工程中，把从软件的计划开始，经历问题的说明（定义），需求分析，设计代码，测试与维护，直到软件报废为止的整个期间，称为软件的生命周期。

在软件生命周期中，除了最后的运行与维护属于运行期，其它都称为开发期。

1）问题说明：对研究的问题进行完整而且适当的说明。

2）需求分析：根据问题说明，确定软件必须具有的功能。

不是具体解决问题，而是明确必须“做什么”。

3）系统设计：将反映用户要求的逻辑模型转换为一个具体的设计方案，使用伪码来描述算法。

4）编写程序：将伪码转换为高级语言的形式。

5）测试工作：检查程序和系统的其他部分是否满足设计要求。

6）运行与维护：将验收后的软件交付用户使用，通过实际运行环境的检验，对不适应的部分进行修改和扩充。

5. 拓扑排序中使用了那些数据结构——共使用了数组，链表，图和堆栈四种数据结构。

6. 论述并举例说明软件工程中的测试与调试之间的相同点与不同点？1)软件调试是编码过程中校正代码的过程2)软件测试是软件工程中一个评价软件的过程3)相同点在于试图考证程序的正确与否4)不同点在于组织方式，实施方法以及结果处理等几个方面组织方式：调试工作由程序员完成，测试需要独立的小组实施方法：调试基于代码级，测试可以是白盒子也可以是黑盒子结果处理：调试中发现的错误要改正，测试中只记录测试结果7. 阐述图与二叉树的相同点和不同点，在此基础上，阐述二叉树的前序遍历算法与图的深度优先遍历算法的相同点和不同点？1)图与二叉树都是非线性结构2)图与二叉树之间的不同点是：二叉树中不同点的后继集合不相交，而图则不然3)遍历算法中的相同点：访问当前结点，然后访问该结点的后继结点（邻结点）4)遍历算法中的不同点：对于图的访问，访问结点时需要记录已访问标志，访问结点的邻结点时需要判断是否已访问；对于二叉树而言，访问邻结点时，不需要记录与判断。

8. 评价程序的方法：正确性：程序实现的功能是否符合任务要求，在不同的环境下的鲁棒性。

验证方法：枚举法，归纳法，抽象法，证明时空性：时间越少，空间越小越好时间和空间的定义时空的矛盾解决时间的关键是算法，解决空间的关键是数据结构发展趋势易读性-自己读，别人读，结构清晰，易读易理解，人机界面好，注释语句通用性好可靠性，可移植性-传统的程序方法上：抽象思维，模块化9. 软件设计中，需求获取所用方法：快速原型法：1）快速分析：2）构造原型；3）运行和评价原型；4）修正和改进；5）判定原型是否完成；6）判断原型细节是否说明；7）原型细节的说明；8）判定原型效果；9）整理原型和提供文档。

10. 求二叉树的叶节点的个数：algorithm countleaf( Tree *t, int count ){if( t != null ){if( t->lchild == null && t->rchild == null )count++;coutleaf( t->lchild, count );coutleaf( t->rchild, count );}}11. 求二叉树深度的算法：algorithm depth( Tree *t ){if( t == null )return( 0 );else{hl = depth( t->lchild );hr = depth( t->rchild );if( hl > hr )return( hl + 1 );elsereturn( hr + 1 );}}12. 用两个栈模拟一个队列：algorithm 用两个栈模拟一个队列{stack s1, s2; // 容量都为n。

void 元素入队{int x;if( s1->top == n )printf( "队列上溢" );elsepush( s1, x );}void 元素出队{int x;s2->top = 0;while( !Empty( s1 ) )push( s2, pop( s1 ) );pop( s2, x );while( !Empty( s2 ) )push( s1, pop( s2 ) );}void 判断队列是否为空{if( isEmpty( s1 ) )return( 1 );elsereturn( 0 );}}两个堆栈模拟一个队列：堆栈a和b，a用作入队，b出队（1）判队满：如果a满且b不为空，则队满（2）判队空：如果a和b都为空，则队空（3）入队：首先判队满。

若队不满：（1）栈a若不满，则直接压入栈a(2)若a满，则将a中的所有元素弹出到栈b中，然后再将元素入栈a（4）出队：(1)若b空就将a中的所有元素弹出到栈b中，然后出栈（2）b不空就直接从b中弹出元素用两个队列模拟一个堆栈：队列a和b（1）判栈满：若队列a和b有一个为满则对满（2）判栈空：若队列a和b均为空则栈空（3）入栈：a队列当前有元素，b为空（倒过来也一样）则将需要入栈的元素先放b中，然后将a中的元素依次出列并入列倒b中。

（保证有一个队列是空的）（4）出栈：将有元素的队列出列即可。

比如先将1插入队a中，现在要将2入栈，则将2插入b总然后将a中的1出列入到b中，b中的元素变为 2 ，1a为空，现在要压入3 则将3插入a中，依次将b中的2 ，1 出列并加入倒a中，a中的元素变为3，2，1 b为空算法保证在任何时候都有一队列为空13. 一种基于哈希链表的多关键字排序算法14. 设计算法将十进制数以八进制数输出：十进制数n不断被8除后取余数，直到n为0，由此获得的一组余数就是n对应的八进制数每一位上的数字，先得到的余数是低位上的数，后得到的余数是高位上的数字，为了使先被求得余数后输出，后求得余数先输出，可利用栈的后进先出特点，将每次得到余数都压入栈中，直到n为0，然后将栈中的数逐个弹出，每弹出一个数就作为八进制数的一位数字输出。

15. 给定一个由几个正整数组成的向量V[ 1 : n ]。

试设计算法，将V[ 1 : n ]的元素移到R[ 1 : n ]内，使R[ 1 ]<= R[ 2 ] <=……<= R[ n / 2 ]，R[ n ]<= R[ n-1 ] <=……<= R[ n / 2 + 1 ]，即R中的元素呈现中间大两边小的均匀分布状态。

例如：V = { 11，5，3，9，7，1 }，则R = { 1，5，9，11，7，3 }。

algorithm sort( V, R ){W = V;将向量W中元素从小到大排列;i ndex = falsef or( i = 1; i <= n; i++ ){index = !( index );if( index )R[ ( i + 1 ) / 2 ] = W[ i ]；elseR[ n + 1 - i / 2 ] = W[ i ]；}}二、假设在数组A[N]中存贮N个整数，设计算法change(int *A, int *B, int N),其中N为数组A中元素的个数，该算法将数组A中整数移动到数组B中，使得数组B中的元素呈现小、大、小、大间隔的形式，即B[0]<B[1], B[1]>B[2], B[2]<B[3], B[3]>B[4],……,而且相邻两元素值之间的差的绝对值随下标值的增加呈现不增加趋势，例如|B[0]-B[1]|≥|B[1]-B[2]|≥|B[2]-B[3]|1、排序用冒泡排序法对数组A排序：数组A的元素两两比较，大的放在后面（即若前面的大于后面的，交换两元素的为止）。

循环执行直到不交换为止。

2、移动定义两个变量i，j。

初始i= 0；j = N- 1。

定义一个变量m ，初值为0。

循环执行以下操作：B[m] = A[i];B[m+1] = A[j];m += 2;i++;j--;直到i >= j最后if(i == j)B[m] = A[i];算法的核心是对数组A实现从小到大的排序，然后从A数组的左右两端分别取数据，顺序放入B数组。

分数安排如下：1)( 10分)排序算法:任何排序算法都得分。

如果没有给出排序算法，只说明要排序，得5分2) (10分)移动数据到B ：任意的移动，只要结果正确便得分。

三、假设每个人的信息仅包括姓名，年令和性别，在某信息管理系统中，经常需要查找同令人的姓名，设计物理存贮结构，使得查找过程方便快速，并给出相应的查找给定年令的算法，分析该算法的性能。

（本题20 分）存储结构的核心是：以年令age为关键字的hash散列，散列函数是age-1；冲突的解决方法是链表。

分数安排如下：1)存贮结构(5分)：画图，类C描述，文字描述都可以以年龄age为关键字，哈希散列函数为H = age – 1；冲突解决办法为链表如图：2) 查找算法(10分):函数原型描述(即假设的已知条件)，算法描述（包括根据年令访问数组，单向链表的访问）LPFIND（int age ，CString name）{H（age）= age – 1；p = H（age）；if(p == NULL) return NULL;while(p != NULL){if(p->name == name)retutn p;p = p->next;}3)算法分析(5分):结出平均比较次数的概念根据age 查找同龄人的姓名（由哈希查找的特点），不需要比较直接由哈希散列函数求出。

假设某年龄age的人数为n，即有n人同龄。

那么查找第i个人需要比较的次数为i次。

又假设查找每个人的概率相同，均为1/n;那么平均比较次数为： )/1*(ni，i = 1,2，… ,n;= (1+n)/2。