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国二公共基础知识第一章数据结构与算法算法1.算法的基木特征：可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。

2.算法的基本要素：（1）算法屮对数据的运算和操作，包括：算术、逻辑、关系运算以及数据传输。

（2）算法的控制结构，一般部可由顺序、选择、循坏（重复）三种控制结构纟H•合而成。

3.算法的设计基方法：列举法、归纳法、递推、递归、减半递推、冋溯法。

4.算法的时间复杂度：是指算法所需要的计算工作量，由基木运算次数来度量。

5算法的空间复杂度：指执行算法所需要的内存空间。

包括，算法程序所占空间、输入初始数据所占的存储空间、算法执行过程屮所需要的额外空间。

1.2数据结构的基本概念1.数据结构主要研究以下三个方面：（1）逻辑结构：数据集合屮各数据元素Z间所固有的逻辑关系。

（2）存储结构：在对数据讲行处理时，备数据元素在计算机屮的存储关系。

（3）对各种数据结构进行的运算。

2.数据处理：指对数据集合屮各元索以各种方式进行运算，包括插入、删除、查找、更改、以及对数据元素进行分析。

3.数据结构：是指带有结构的数据元素的集合，它包含以下两方血信息：（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。

4.数据逻辑结构：B= （D, R） B：数据结构D：数据元素集合R：备数据元素Z间的前后件关系5.数据存储结构：数据的逻辑结构在计算机存储空间屮的存放形式，也叫物理结构。

常用的存储结构有顺序、链接、索引。

&线性结构：若非空数据结构满足：（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。

则称线性结构，也叫线性表。

1.3线性表及其顺序存储结构1.线性表是由一纟R元素纟R成，可是以是矩阵。

2.线性表的顺序存储结构有两个基木特点：（1）线性表屮所有元素所占的存储空间是连续的；（2）线性表屮各数据元素在存储空间屮是按逻辑顺序依次存放的。

3.线性表屮笫i个元素在计算机存储空间屮的存储地址为：ADR（ai）=ADR（al）+（i-l）k4.在程序设计语言屮，通常定义一个一维数纟R来表示线性表的顺序存储空间。

5.对线性表的各种处理：插入、删除、查找、排序、分解、合并、复制、逆转等。

6.插入：从最后一个元素开始向后移动，直到第i个元素。

7.删除：从第i+1个元素开始向后移动，直到第n个元素。

1・4栈和队列1.栈：是限定在一端进行插入与删除的线性表，先进后出或后进先出。

2.栈顶：允许插入的一端，用top表示；栈底：允许删除的另一端，用bottom来表示。

3.用一维数组S （1： m）作为栈的顺序存储空间，其屮m为栈的最大容量。

4.Top=0表示栈空；top=m表示栈满。

5.栈的基木运算有三种：（1）入栈运算：在栈顶位置插入一个新元素（2）退栈运算：取出栈顶元素并赋给一个指定的变量（3）读栈顶元素：指将栈顶元素赋给一个指定的变量1・2队列：指允许在一端进行插入、而在另一端进行删除的线性表，先进先出或后进后出。

1•队尾：允许插入的一端，用尾指针（rear）来指向队尾元素2.排头：允许删除的一端，用排头指针（front）指向排头元索3•入队运算：在队尾插入一个元素，只涉及尾指针（rear）的变化4.退队运算：在排头删除一个元素，只涉及排头指针（front）的变化5.循环队列：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，供队列环状使用。

&循环队列的初始状态为空，即rear=front=m3每进行一次入队运算，队尾指针就进一。

当队尾指针rear=m+l时，则置rear=lo 第进行一次退队运算,排头指针就进一。

当排头指针front=m+l时,则置front"。

7.当队列满和空时，都有front=rear用30表示队列空，用SJ表示队列非空（1）队列空的条件为S=0；（2）队列满的条件为S=1 front二rear。

1.5线性链表的基本概念1.链式存储方式，要求毎个结点由两部分纟R成：（1）用于存放数据元素值，称数据域；（2）用于存放指针，称指针域。

2•线性链表：线性表的链式存储结构。

最后一个结点指针域为空（NULL或0 ）,表链表终II,3.线性单链表只能找到后件结点，不能找到前件结点。

4.线性双链表：（1）左指针，用以指向前件结点；（2）右指针，有以指向向件结点。

5.带链的栈：采用链式存储结构的栈，称为可利用栈。

6.循环链表有以下两个特点：（1）在循环链表屮增加了一个表头结点，其数据域为任意或根据需要来设置，指针域指向线性链表的第一个元素的结点。

循环链表的头指针指向表头结点。

（2）循坏链表屮最后一个结点的指针域不是空，而是指向表头结点。

7.在循环链表屮，只要指出表屮任何一个结点的位置，就可以从它出发访问到表屮其他所有的结占，面线性单链表做不到这一点。

1.6树与二叉树1.树：树是一种简单的非线性结构。

2.具有层次关系的数据都可以用树这种数据结构來描述。

3.在树结构屮，每一个结点都只有一个前件，称为父结点；没有前件的结点只有一个，称为根结点，简称树的根。

4.第一个结点可以有多个后件，它们祁称为该结点的子结点；没行后件的结点称为叶子结点5.度：一个结点拥有的后件个数称该结点的度。

在树屮，所有结点屮的最大的度称为树的度6.深度：树的最大层次称为树的深度。

7 •二叉树的性质：（1）在二叉树的第k层上，最多有个结点。

（2）深度为m的二叉树最多有个结点。

（3）任意一棵二叉树屮，度为0的结点（树子结点）总比度为2的结点多一个。

（4）具有n个结点的二叉树，其深度至少为［log2n］+l，其屮［］表示取整。

完全二叉树有以下两个性质：（5）具有n个结点的完全二叉树的深度为［log2n］+lo（6）设完全二叉树有n结点。

如果从根结点开始,按层序（每一层从左到右）用自然数字1,2, 3,……，n给结点进行编号，则对于编号为k的结点有以下结论：a.若kJ,则该结点为根结点；若k>l,则该结点的父结点的编号为int（k/2）ob.若2k<=n,则编号为k的结点的左了结点编号为2k；否则该结点无左了结点（和右了结点）c.若2k+l<=n,则编号为k的结点的右子结点编号为2k+l,否则该结点无右子结点。

8•二叉树通常采用链式存储结构，也由两部分组成：数据域和指针域（左指针域、右指针域）9.二叉树的链式存储结构称为二叉链表，盯称为二叉链表的头指针。

1.6二叉树的遍历（递归过程）1•前序遍历：（1）访问根结点；（2）前序遍历左了树；（3）前序遍历右了树。

2.中序遍历：（1）中序遍历左子树；（2）访问根结点；（3）中序遍历右子树。

3.后序遍历：（1）后序遍历左了树：（2）后序遍历右了树:（3）访问根结点。

注：这里的前序、屮序、示序是指根结点的访问次序，左了树始终比右了树先访问。

1.7査找技术1.顺序查找：无序表、链式存储的有序表只能用顺序法查找。

最多要查找n次。

2.二分杳找：只适用于顺序存储的有序表。

最多要杳找log2n o1.8排序技术1.交换类排序法：（1）冒泡排序法（下沉排序法），最多n（n-l）/2次。

（2）快速排序法2.插入类排序法：（1）简单插入排序法,最多n（n-l）/2次。

（2）希杀排序法，最多0 （）3.选择类排序法（1）简单选择类排序法,最多n（n-l）/2次（2）堆排序法，最多0 （nlog2n）次。

第二章程序设计基础2.1程序设计方法与风格1.稈序编写风格：是指编写稈序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路，2.要形成良好的稈序设计风格，应注重和考虑以下因素：（1）源程序文档化：符号名的命名、程序注释（序言性注释和功能性注释）、视觉组织。

（2）数据说明的方法：（1）数据说明的次序规范化（2）说明语句中变量安排有序化（3）使用注释来说明复杂数据的结构（3）语句结构（4）输入和输出2.2结构化程序设计（20世纪70年代提出）1.结构化程序设计的原则：白顶向下、逐步求精、模块化、限制使用got。

语言。

2.程序设计的三种基本结构：（1）顺序结构：按照程序语句，一条语旬一条语句地执行程序。

（2）选择结构：又称分支结构，包括简单选择和多分支选择结构。

（3）重复结构：又称循环结构。

3.结构化程序设计的优点：（1）程序易于理解、使用和维护；（2）提高了编程工作的效率了软件开发的成木。

4.结构化程序设计原则和方法的应用（1）使用稈序设计语言屮顺序、选择、循环等有限的控制结构表示稈序的控制逻辑; （2）使用的控制结构只准许有一个入口和一个出口；（3）程序语句纽•成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口；（4）复杂结构应该用嵌套的基木控制结构进行组合嵌套来实现；（5）语言屮所没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟；（6）严格限制goto语言的使用。

2.2.3面向对象的稈序设计1.面向对象方法的优点：（1）与人类的习惯思维方法一致（2）稳定性好（3）可重用性好（4）易于开发大型软件产品（5）可维护性好2.对彖：对彖是可以用来表示客观世界屮的任何实体，也就是说，应用领域屮有意义的、与所要解决问题有关的任何事物都可以作为对象。

3.对象的操作称为方法或服务4.属性：对象所包含的信息。

属性值应该是指纯粹的数据值，还不能指对象。

5.对彖的基木特点:（1）标识唯一性：指对彖是可区分的，且由对彖的内在木质区分，不是通过描述来区分。

（2）分类性：指可以将具有相同属性和操作的对象抽象成类。

（3）多态性：指同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行为。

（4）封装性：从外面只能看到对象的外部特性。

（5）模块独立性好：对象内部各种元素结合得很紧密，同聚性强。

6.类：将属性和操作相似的对彖归为类。

类是对彖的抽彖，而一个对彖是对应类的一个实例。

类是关于对象性质的描述,它同对象一样，包括一组数据性性和在数据上的一组合法的操作。

7.消息：一个实例与另一个实例Z间传递的信息，它由以下三部分组成：（1）接收消息的对象的名称；（2）消息标识符（也称为消息名）（3）零个或多个参数如:Mycircle.Show（GREEN）Mycircle是接收消息的对象的名字，Show消息名，Green是消息参数。

8.继承：是指能够直接获得己有的性质和特征，不必重复定义它们。

多继承可有多个父类。

第三章软件工程基础3.1软件工稈基木概念1•计算机软件：是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分,是包括程序、的完整集合。

2.软件的特点：（1）软件是一种逻辑实体，而不是物理实体，具有抽彖性。

（2）软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程。

（3）软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题。

（4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，受计算机系统的限制，有软件移植问题。

（5）软件复杂性高，成木昂贵。