软件技术基础_图文.ppt
计算机软件技术基础知识点总结
《计算机软件技术基础》第一章算法1.1算法的基本概念算法:指解题方案的准确而完整的描述算法的基本特征:能行性(算法中的每一个步骤必须能够实现;算法执行的结果要能够达到预期的目的)确定性(算法中的每一个步骤都必须是有明确定义的,不能摸棱两可,也不能有多义性)有穷性(算法必须能在执行有限个步骤之后终止)拥有足够的情报(算法执行的结果总是与输入的初始数据有关。
不同输入对应不同输出)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、明确的,此顺序将在有限的次数下终止。
算法的基本要素:1.算法中对数据的运算和操作(算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输【赋值、输入、输出】)2.算法的控制结构(算法中各操作之间的执行顺序)1.2算法描述语言C语言描述和简单的算法描述语言(1)符号与表达式:符号主要用以表述变量名、数组名等(2)赋值语句(3)控制转移语句:无条件转移语句形式:GOTO 标号条件转移语句形式IF C THEN SIF C THEN S1ELSE S2(4)循环语句WHILE语句:WHILE C DO SFOR语句:FOR i=init TO limit BY step DO S(5)其他语句EXIT语句:退出某个循环,使控制转到包含EXIT语句的最内层的WHILE或FOR循环后面的一个语句去执行RETURN语句:结束算法的执行(允许使用用引号括起来的注释信息)READ(INPUT)和WRITE(PRINT/OUTPUT)语句:用于输入输出(6)算法中的注释总是用一对方括号【】括起来;复合语句用一对花括号{}括起来1.3算法设计基本方法1.列举法【例1.1】基本思想:根据提出的问题,列举所有可能的情况,并用问题中给定的条件检验哪些是需要的,哪些是不需要的(通常解决“是否存在”“有多少种可能”类型问题)特点:算法比较简单,但列举情况较多时,工作量将很大寻找路径、查找、搜索等问题采用列举法有效2.归纳法基本思想:通过列举少量的特殊情况,经过分析,最后找出一般的关系3.递推法(数学例题)指从已知的初始条件出发,逐次推出所要求的各中间结果和最后结果(本质属于归纳法)4.递归基本思想:将问题逐层分解的过程,实际上并没有对问题进行求解,而只是当解决了最后那些简单的问题后,再沿着原来分解的逆过程逐步进行综合【例1.3】自己调用自己的过程称为递归调用过程递归分为直接递归:一个算法P显式地调用自己间接递归:算法P调用另一个算法Q,而算法Q又调用算法P5.减半递推技术(分治法)减半:将问题的规模减半,而问题的性质不变递推:重复“减半”的过程【例1.4】6.回溯法通过对问题的分析,找出一个解决问题的线索;然后沿着这个线索逐步试探。
软件技术知识基础-数据结构
栈
总结词
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构。
VS
详细描述
栈只允许在末尾进行插入和删除操作,通 常用于实现函数调用、括号匹配等功能。 栈的优点是插入和删除速度快,缺点是空 间利用率较低。
队列
总结词
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。
详细描述
队列允许在一端进行插入操作,在另一端进 行删除操作,通常用于实现任务调度、缓冲 区处理等功能。队列的优点是空间利用率高, 缺点是插入和删除速度较慢。
软件技术知识基础-数 据结构
目 录
• 数据结构概述 • 线性数据结构 • 非线性数据结构 • 排序与查找 • 数据结构的应用
01
数据结构概述
数据结构的定义
数据结构:数据结构是计算机中组织数据的方式,它定义了数据元素之间的逻辑关系。数据结构是计算机存储、组织数据的 方式,它涉及到数据的逻辑结构、物理结构以及数据元素之间的关系。
感谢您的观看
04
排序与查找
排序算法
冒泡排序
通过重复地遍历待排序序列,比较相邻元素的大 小,交换位置,使得较大的元素逐渐往后移动, 最终达到排序的目的。
插入排序
将待排序元素插入到已排序序列中的适当位置, 使得插入后仍然保持有序,直到所有元素均插入 完毕。
选择排序
每次从未排序的元素中选取最小(或最大)的一 个元素,将其放在已排序序列的末尾,直到所有 元素均排序完毕。
快速排序
采用分治策略,通过一趟排序将待排序序列分割 成独立的两部分,其中一部分的所有元素均比另 一部分的元素要小,然后再按此方法对这两部分 继续进行排序,以达到整个序列有序。
查找算法
线性查找
二分查找
哈希查找
软件技术基础
硬件更新?PC AT→PI→PIV OS更新?WIN95→98→XP→WIN8 程序语言更新?C→C++→VC++
课程内容
软件开发方法 数据结构 操作系统 数据库管理 网络编程 多媒体编程 software engineering data structure operating system data base management network programming multimedia programming
问题的提出
什么是软件 ? 软件有哪些特征? 软件工程的含义是什么? 什么是软件危机? 什么是软件生命周期? 软件开发技术究竟有哪些 B/S和C/S结构是什么? ……
1、软件的基本概念
计算机系统由计算机硬件和软件构成 计算机能完成各种神奇的功能是因为存在各种软件 什么是软件? 什么是程序?
相当于社会计算机等级考试的三级偏软
课程特点
内容浓缩
营养丰富
基础速成
教学计划
教学计划规定:讲课32学时,上机8学时
教学内容 软件开发方法 数据结构及其应用 授课学时 6 20 实验学时 0 8
操作系统及其编程
数据库及其编程 网络软件开发技术 多媒体编程技术
6
0 0 0
0
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参考用书
《软件技术基础》黄 迪明编 电子科 技大学出版社出版 前三章讲完
(2)软件开发
软件开发时期的核心任务是:“怎么 做”。即要具体设计和实现在软件定义 时期定义的软件系统。 它又包括4个阶段: 总体设计,详细设计,编码和测试。 其中前两个阶段又称为系统设计,后两 个阶段又称为系统实现。
数据结构北航软件技术基础课程ppt
eMail:gaoliansheng@
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liansheng_gao@
软件技术基础
• 第零章 编程的一些问题 • 第五章 二叉树和树
• 第一章 绪 论
• 第六章 图和广义表
• 第二章 线 性 表
• 第七章 排 序
• 第三章 栈和队列
• 第八章 查 找
试,通过测试用例保证每条源代码至少执行一次
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第零章 程序设计的一些问题
• 需求分析-Requ综 结i述 果re: :m由 测e专 试n门 报t的 告A测n试a人ly员s对is软件进行测试
• 概要设计-Prim12ary测 测试 试D计e划sign
• 详细设计-Detaile条 wda件lDkt:her编osu译gihg、n链接成功,完成单元测试,
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第零章 程序设计的一些问题
• 软件和属性
– 计算机运行中不可缺少的 – 预先编好,能为他人使用 – 商品
• 盘和软件
– 盘是软件的载体
• 软件的分类
– 应用软件 – 系统软件
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第零章 程序设计的一些问题
• 程序设计的几个阶段(软件工程简介)
– 六、七十年代出现了软件危机
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数据元素
• 数据元素是数据的基本单位。 • 它也可以再由不可分割的数据项组成
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数据对象 性质相同的数据元素的集合 。
例:一个班级的成绩表可以看作一个数据对象。 一个图片、声音…..
数据对象是性质相同的数据元素集合。
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数据结构
• 数据元素集合(也可称数据对象) • 各元素之间的关系,即结构。
计算机软件技术的基础知识
2、 数据结构基础
●基本概念和术语
(2)数据元素 (data
(1)数据(data): element): 是数据的
是客观事物的符号表示, 基本单位。有些情况下,
它能够被计算机识别、 储存和加工处理。它是
数据元素又称为元素、 结点(node)、记录 (record)。有时,一
计算机程序加工处理的 个元素可由若干数据项
e.排序操作:按给定要求对表中元素重新排 列。
并非任何时候都需要同时执行以上运算,对 于不同问题中的线性表,所需要执行的运算可能 不同。一般给出一组基本的运算,对于实际问题 中所涉及的更为复杂的运算,可以用基本运算的 组合来实现。
(3)线性表的存储结构
线性表的存储结构有两种:顺序存储结构和
链式存储结构。
…
L24
图3-2 链式存储结构示意图
结点1 结点2
结点3
结点4 结点5
由图3-2可见,数据元素之间的逻辑关系 是用指针来链接的。对于每个数据元素,除 了元素值以外,还有一个指针(或链)用来 指示另一个数据元素的地址。我们将这个由 数据元素的值和指针组成的总体称为结点, 表示一个数据元素。链表中各结点的位置在 内存中是任意的,通过指针将它们联系起来。 逻辑上最后的结点指针不指向任何地方,常 用“∧”表示。
如图3-2所示。
3-1所示。
由图3-1可知顺序结 构存储有以下特点:
A.存储结构的存储 密度大,存储空间利用 率高。
B.能够快速、随时 访问其中任意元素。
C.对该表进行插入 或删除操作时,为保证 线性表的连续性,则会 引起大量数据元素的移 动。
D.存储容量不宜扩 充。
……
…… ……
元素地址 内存状态 L1 元素1
计算机软件技术基础 (1)
第1章 概 述教学提示:本章主要讲授计算机的发展概况;计算机软件发展的几个阶段;计算机系统的组成;计算机软件的分类以及常用的系统软件和应用软件的介绍。
教学要求:了解计算机的发展过程;掌握计算机软件发展经历的几个阶段;了解常用的高级语言;了解计算机网络软件及数据库软件;掌握软件的分类;简单介绍常用的工具软件。
1.1 计算机软件的发展计算机是由一系列电子元件组成的、具有处理信息能力的机器。
世界上第一台计算机是1946年在美国的宾西法尼亚大学研制成功的。
计算机诞生60多年来,发展极为迅速,更新换代非常快。
计算机先后以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为主要元器件,共经历了四代变革,现在已进入第五代的研制时期。
每一代的变革在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。
第一代为电子管时代(1946年—1957年)。
在这个阶段计算机的逻辑器件采用电子管,通常称为电子管计算机。
它的内存容量很小,仅有几千字节,运算速度低,且成本很高。
第二代为晶体管时代(1958年—1964年)。
与第一代相比,该阶段计算机的主要逻辑器件采用晶体管,即晶体管计算机。
存储器由磁心构造,内存容量扩大到几十千字节。
第三代为集成电路时代(1965年—1972年)。
在这个阶段计算机的主要逻辑器件采用集成电路。
不仅使计算机体积大大减小,耗电显著降低,而且使运算速度大大提高。
第四代为大规模和超大规模集成电路时代(1972 年至今)。
在这个阶段计算机的逻辑器件采用大规模集成电路(LSI)。
这一代计算机的性能较前三代有较大提高,主要依靠器件的变革和系统结构的改进,而新一代计算机总是朝着体积小、耗电少、速度快、最优性价比及使用方便等方向发展。
第五代为超大规模集成电路和人工智能计算机时代,目前尚处于研制阶段。
第五代计算机是超大规模集成电路、高级软件工程、人工智能、新型计算机系列的综合产物。
它是一种更接近人的人工智能计算机,它能理解人的语言、文字和图形,无须编写程序,靠讲话就能对计算机下达命令,驱使它工作。
第一讲 - 西安交通大学精品课程 软件开发技术基础
3. 软件工程阶段: 改变软件开发的技术手 段和管理方法,解决软件危机
– 硬件已向“四化”(巨型、微型、网络、智能) 发展,数据库技术已成熟并广泛应用,第三、 四代语言出现。 – 第一代软件技术——结构化程序设计在数值计 算领域取得优异成绩; – 第二代软件技术——软件测试技术、方法、原 理用于软件生产过程; – 第三代软件技术——处理需求定义技术,用于 软件需求分析和描述。
3. 操作系统
– 掌握操作系统的基本概念和基本功能 – 了解计算机系统硬、软件资源控制方法 – 了解应用软件开发的最基本的环境
第 8 页
三、课程基本要求
4.数据库
– 理解数据库的基本概念 – 初步掌握数据库系统的开发方法 – 掌握常见的DBMS软件的使用
5.软件工程
– 了解以近代软件工程的观点开发应用软 件的基本概念和方法。
第 11 页
《软件技术基础》概述
一. 软件的基本概念 二. 软件的特征 三. 软件的分类 四. 软件的发展 五. 软件危机
第 12 页
一. 软件的基本概念
1.完整的计算机系统由硬件和软件构 成 2. 软件是各种程序和有关资料的总称。 3. 程序:
– 为实现特定目标或解决特定问题而用计 算机语言编写的命令序列的集合,是人们 求解问题的逻辑思维活动的代码化描述
– 静态: 是求解问题ຫໍສະໝຸດ 逻辑描述,供阅读和 交流 – 动态: 通过运行执行特定的操作和处理
判别程序是否正确的双重标准:
– 静态:检查语法规则; – 动态:测试所有逻辑流程结构和数据结构。
第 15 页
三. 软件分类
软件技术基础知识
软件技术基础知识软件技术基础知识一、计算机体系结构计算机体系结构是计算机的基本组成架构,包括中央处理器、内存、硬盘等部分。
中央处理器是计算机的核心部件,负责执行程序指令。
内存是计算机的临时存储介质,用于存储正在执行的程序和数据。
硬盘则是计算机的永久存储介质,用于存储操作系统、应用程序和用户数据等。
计算机的工作模式包括冯·诺依曼结构和哈佛结构。
冯·诺依曼结构将计算机分为五个部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
而哈佛结构则将计算机分为三个部分:运算器、控制器和存储器,每个部分都有自己的数据路径、控制器和总线。
在计算机体系结构中,数据存储和处理方式也非常重要。
数据存储方式包括顺序存储和随机存储,其中顺序存储是将数据按顺序存储在存储器中,而随机存储则是可以随意访问任何一个数据。
数据处理方式包括串行处理和并行处理,其中串行处理是指一次只处理一个数据,而并行处理则是同时处理多个数据。
二、编程语言和算法编程语言是用于编写计算机程序的工具,可以根据其分类、特点和应用场景来选择适合的语言。
根据编程范式,编程语言可以分为面向过程语言、面向对象语言和函数式语言等。
面向过程语言是一种以过程为中心的编程语言,如C语言。
面向对象语言是一种以对象为中心的编程语言,如Java和Python。
函数式语言则是一种以函数为基本单位的编程语言,如Haskell和Lisp。
算法是一系列解决问题或完成特定任务的步骤。
算法可以用于排序、搜索、图算法、机器学习等领域。
算法可以分为贪心算法、分治算法、动态规划、暴力算法等类型。
例如,快速排序是一种常用的排序算法,通过划分和递归的方式实现;Dijkstra算法是一种用于求解单源最短路径问题的图算法。
三、数据结构和数据库数据结构是一种组织和存储数据的方式,可以分为线性结构和非线性结构。
线性结构包括数组、链表和栈等,非线性结构包括树、图和堆等。
不同的数据结构有不同的应用场景,例如树结构可以用于实现查找算法和排序算法等。
计算机软件技术课件09 - Operating Systems(1)
R2
4. 操作系统
• OS 分类
4.1 操作系统概论
– 计算机种类、规模不同导致对OS的要求也不同
• 大型机对资源的利用效率和处理能力非常关注 • PC 机对简单方便性、多媒体等方面要求很高
• 银行ATM机对可靠性要求很高
• OS 要紧密地配合硬件来实现
1)多道批处理系统
• 多道作业程序同时运行
• 批处理:用户和作业之间没有交互作用
3)实时系统:分为 实时过程控制 和 实时信息处理
• 及时响应外部发生的随机事件,并进行处理 • 实时过程控制:计算机直接用于工业控制系统
– 在钢铁、化工的生产过程控制系统中,对温度、压力等参数进行监控并设置 其它控制参数(流量、速度等)
• 实时信息处理:用于对反应时间、可靠性要求很高的事务处理系统
• 何时、以何种策略把CPU分配给哪 一道程序
解决这些问题以后, OS的功能已经变得 十分丰富和完整了。
• 如何在内存中分配,才能避免相
程序 1
内存
互冲突和破坏 • 如何使用外设
程序 2
计算机资源
CPU
(虚拟资源)
…
…
• 外存中的程序和数据如何管理
程序 n
外设
软件技术基础 东北大学 王庆 2004
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通这常个是起一程台序价调格用低作 、用能的力监弱督的程计序算,机就 是,最称早之的为操卫作星系机统
雏形。
卡片纸带 上的程序
软件技术基础 东北大学 王庆 2004
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R2
4. 操作系统
4.1 操作系统概论
• OS 的发展
3)执行系统阶段(50年代末,60年代初)
批处理阶段的问题:资源使用效率低(不能并行运行);“监督程序” 经常被破坏;
软件技术基础-ppt可编辑全文
《数据结构课程》所处的地位:
*
什么是数据结构? 几个概念: 数据(Data):是对信息的一种符号表示。在计算机科学中是指所有能输入(识别)到计算机中(存储)并被计算机程序处理(加工)的符号的总称。 数据元素(Data Element):是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 一个数据元素可由若干个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。 数据对象(Data Object):是性质相同的数据元素的集合。是数据的一个子集。
*
数据的逻辑结构分类 根据数据元素间关系的基本特性,有四种基本数据结构 (集合)——数据元素间除“同属于一个集合”外,无其 它关系 线性结构——一个对一个,如线性表、栈、队列 树形结构——一个对多个,如树 图状结构——多个对多个,如图
*
数据的逻辑结构
从逻辑关系上描述数据,与数据的存储无关; 从具体问题抽象出来的数据模型; 与数据元素本身的形式、内容无关; 与数据元素的相对位置无关。
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例1 书目自动检索系统
登录号:
书名:
作者名:
分类号:
出版单位:
出版时间:
价格:
书目卡片
书目文件
按书名
按作者名
按分类号
索引表
线性表
*
树
……..
……..
…...
…...
…...
…...
例2 计算机和人对弈问题
*
例3 多叉路口交通灯管理问题
C
E
D
A
B
AB
AC
AD
BA
BC
BD
DA
DB
DC
EA
EB
*
数据的逻辑结构
计算机软件技术基础
第2页
无所不在的嵌入式家族
第3页
养在深闺的巨型计算机
世界上最快的计算机 IBM的Blue Gene/L ,
拥有超过100万个处 理器,每个处理器每 秒可运算10亿次。运 算能力相当于击败国 际象棋世界级棋手的 超级电脑“深蓝”的 1000倍。占地达两个 篮球场之大,重达 106吨。
第 21 页
1.5 操作系统
没有安装任何软件的计算机称为裸机。 操作系统是直接运行于裸机之上的系统软件,
它负责对计算机系统的各种软硬件资源进行 管理和分配,为用户提供友好的计算机使用 界面和平台。 在裸机上配置操作系统之后就构成了操作系 统虚拟机。 所有其它的程序都在扩充后的机器上运行。
第 22 页
程序:是使计算机完成某种任务的一个有序的命令(指 令语句)和数据的集合。
写程序就像写文章,要解决两个问题: 1.明确自己要表达的是什么 2.用一种语言把它表达出来
程序设计语言是编写计算机程序所用的语言。 程序设计语言发展的三个阶段:
机器语言→汇编语言→高级语言
第 15 页
1.3 程序设计语言
机器语言 是机器指令的集合,其代码由0、 1组成的二进制串表示,不需翻译可直接为 机器所接受。
第 31 页
结构化程序设计
强调使用程序的三种基本控制结构(顺序、 选择和循环 ),有限制地使用goto语句。
第 32 页
第4页
1、计算机硬件及发展
什么是硬件? 硬件是组成计算机系统的所有电子的、机
械的、磁性的、光学的装置和部件。 配置一台计算机需要购买哪些东西? 存储程序式计算机的工作原理 5大部件:
(运算器+控制器)+存储器+输入设备+输出设备
软件技术基础知识
软件技术基础知识第一章1、算法和算法的特点2、数据结构:指相互关联的数据元素的集合。
数据结构分为逻辑结构和物理结构。
逻辑结构:表示了数据的逻辑关系(前后件关系)。
按照逻辑关系的不同分为:线形结构和非线形结构。
物理结构:表示了数据在计算机上的存放形式,也称存储结构。
按照存放形式的不同分为:顺序存储和链式存储。
3、线形结构的条件:4、线形结构通常称之为线性表。
顺序存储的线性表称为顺序表,链式存储的线性表称为线性链表。
5、对与空的数据结构可以为线性结构也可以为非线性结构。
6、顺序表和线性链表的特点。
7、栈和队列的特点。
8、栈和队列可以采用顺序存储也可以采用链式存储。
9、双向链表和循环队列。
10、树和二叉树11、二叉树的基本性质①第k层最多具有的结点数。
②深度为k的二叉树最具有的结点数。
③任何二叉树对为0的结点数和度为2的结点数的关系。
12、满二叉树的特点。
13、完全二叉树的特点。
14、二叉树的遍历15、顺序查找适用的情况。
对长度为n的线形表进行顺序查找最坏的情况需要查找的次数。
16、二分法查找适用的情况。
对长度为n的线形表进行二分法查找最坏的情况需要查找的次数。
17、排序的分类。
交换类排序:冒泡排序法,最坏的情况需要比较的次数。
插入类排序法,堆排序法。
第二章1、编程的良好习惯要求:根据需要添加相应的注释,应该有良好的视觉组织,在完成功能的前提下,优先考虑可读性和清晰性,然后在考虑效率。
2、注释的分类:序言性注释和功能性注释。
3、结构化程序设计的原则。
4、结构化程序设计的基本结构。
5、对象是属性和行为的封装体。
6、对象的基本特点:标识唯一性,分类性,多态性,封装性,摸快独立性。
7、类和实例之间的关系。
类是具有共同属性和方法对象的集合,是关于对象的抽象,一个具体的对象则称之为类的一个实例。
8、消息。
9、继承、多态性。
第三章1、软件的定义及软件的特点软件是程序、数据及相关文档的集合。
特点:2、软件危机是开软件过程中所遇到的一系列的严重问题。