計(jì)算機(jī)二級公共基礎(chǔ)知識總結(jié)-

計(jì)算機(jī)二級公共基礎(chǔ)知識總結(jié)-計(jì)算機(jī)二級公共基礎(chǔ)知識總結(jié)-計(jì)算機(jī)二級公共基礎(chǔ)知識總結(jié)-xxx公司計(jì)算機(jī)二級公共基礎(chǔ)知識總結(jié)-文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度第1章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法算法的復(fù)雜度1.算法的基本概念1、算法是指解題方案的準(zhǔn)確而完整的描述。換句話說，算法是對特定問題求解步驟的一種描述。*算法不等于程序，也不等計(jì)算機(jī)方法，程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計(jì)。（1）算法的基本特征算法一般具有4個(gè)基本特征：可行性、確定性、有窮性、擁有足夠的情報(bào)。注:&確定性，算法中每一步驟都必須有明確定義，不充許有模棱兩可的解釋，不允許有多義性；

&有窮性，算法必須能在有限的時(shí)間內(nèi)做完，即能在執(zhí)行有限個(gè)步驟后終止，包括合理的執(zhí)行時(shí)間的含義；*算法的基本要素：一是對數(shù)據(jù)對象的運(yùn)算和操作；二是算法的控制結(jié)構(gòu)。（2）*算法的基本運(yùn)算和操作包括：算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸。（3）*算法的3種基本控制結(jié)構(gòu)是：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。（4）算法基本設(shè)計(jì)方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減半遞推技術(shù)、回溯法。（5）指令系統(tǒng):指的是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能執(zhí)行的所有指令的集合。2.算法復(fù)雜度*算法復(fù)雜度包括時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。注意兩者的區(qū)別，無混淆，見表1-1。可以用執(zhí)行算法的過程中所需基本運(yùn)算的執(zhí)行次數(shù)來度量。表1-1算法復(fù)雜性可以用執(zhí)行算法的過程中所需基本運(yùn)算的執(zhí)行次數(shù)來度量。名稱描述時(shí)間復(fù)雜度執(zhí)行算法所需要的計(jì)算工作量空間復(fù)雜度執(zhí)行這個(gè)算法所需要的內(nèi)存空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念（1）*數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的三個(gè)方面：

Ⅰ、數(shù)據(jù)集合中各數(shù)據(jù)元素之間所固有的邏輯關(guān)系，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)；

Ⅱ、在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，各數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)中的存儲關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)；

Ⅲ、對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)算。2.邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是對數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系的描述。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)有兩個(gè)要素：一是數(shù)據(jù)元素的集合，通常記為D；二是D上的關(guān)系，它反映了數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系，通常記為R。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示成：B=(D,R)3.存儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等。注：順序存儲方式主要用于線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它把邏輯上相鄰的數(shù)據(jù)元素存儲在物理上相鄰的存儲單元里，結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系由存儲單元的鄰接關(guān)系來體現(xiàn)。鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)就是在每個(gè)結(jié)點(diǎn)中至少包含一個(gè)指針域，用指針來體現(xiàn)數(shù)據(jù)元素之間邏輯上的聯(lián)系。*：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（也稱數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)）是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)存儲空間中的存放形式。同一種邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可以采用不同的存儲結(jié)構(gòu)，但影響數(shù)據(jù)處理效率。線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各數(shù)據(jù)元素之間前后件關(guān)系的復(fù)雜程度，一般將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類型：線性結(jié)構(gòu)與非線性結(jié)構(gòu)。（1）如果一個(gè)非空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)滿足下列兩個(gè)條件：*①有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)；②每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有一個(gè)前件，也最多有一個(gè)后件。則稱該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為線性結(jié)構(gòu)。線性結(jié)構(gòu)又稱線性表。在一個(gè)線性結(jié)構(gòu)中插入或刪除任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)后還應(yīng)是線性結(jié)構(gòu)。棧、隊(duì)列、串、線性鏈表等都為線性結(jié)構(gòu)。如果一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是線性結(jié)構(gòu)，則稱之為非線性結(jié)構(gòu)。數(shù)組、廣義表、樹和圖等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是非線性結(jié)構(gòu)。線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)線性表的存儲結(jié)構(gòu)主要分為順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)線性表是由一組數(shù)據(jù)元素構(gòu)成，數(shù)據(jù)元素的位置只取決于自己的序號，元素之間的相對位置是線性的。

在復(fù)雜線性表中，由若干項(xiàng)數(shù)據(jù)元素組成的數(shù)據(jù)元素稱為記錄，而由多個(gè)記錄構(gòu)成的線性表又稱為文件。非空線性表的結(jié)構(gòu)特征：

（1）且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)a1，它無前件；

（2）有且只有一個(gè)終端結(jié)點(diǎn)an，它無后件；

（3）除根結(jié)點(diǎn)與終端結(jié)點(diǎn)外，其他所有結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)前件，也有且只有一個(gè)后件。結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)n稱為線性表的長度，當(dāng)n=0時(shí)，稱為空表。

*線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)具有以下兩個(gè)基本特點(diǎn)：

（1）線性表中所有元素的所占的存儲空間是連續(xù)的；

（2）線性表中各數(shù)據(jù)元素在存儲空間中是按邏輯順序依次存放的。

ai的存儲地址為：ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k,，ADR(a1)為第一個(gè)元素的地址，k代表每個(gè)元素占的字節(jié)數(shù)。

順序表的運(yùn)算：查找、插入、刪除3種。棧（重點(diǎn)）1.棧的基本概念（棧（stack）是一種特殊的線性表）棧是限定在一端進(jìn)行插入與刪除運(yùn)算的線性表。在棧中，允許插入與刪除的一端稱為棧頂，不允許插入與刪除的另一端稱為棧底。棧頂元素總是最后被插入的元素，棧底元素總是最先被插入的元素。即棧是按照“先進(jìn)后出”（FILO）或“后進(jìn)先出”(LIFO)的原則組織數(shù)據(jù)的。棧具有記憶作用。注：用top表示棧頂位置，用bottom表示棧底。當(dāng)表中沒有元素時(shí)稱為空棧2.棧的基本運(yùn)算：（1）插入元素稱為入棧運(yùn)算；（2）刪除元素稱為退棧運(yùn)算；（3）讀棧頂元素是將棧頂元素賦給一個(gè)指定的變量，此時(shí)指針無變化。計(jì)算棧的個(gè)數(shù)：棧底–棧頂+1隊(duì)列(重點(diǎn))1.隊(duì)列的基本概念隊(duì)列是指允許在一端（隊(duì)尾）進(jìn)入插入，而在另一端（隊(duì)頭）進(jìn)行刪除的線性表。Rear指針指向隊(duì)尾，front指針指向隊(duì)頭。

隊(duì)列是“先進(jìn)先出”（FIFO）或“后進(jìn)后出”（LILO）的線性表。2.隊(duì)列運(yùn)算入隊(duì)運(yùn)算是往隊(duì)列隊(duì)尾插入一個(gè)數(shù)據(jù)元素；退隊(duì)運(yùn)算是從隊(duì)列的隊(duì)頭刪除一個(gè)數(shù)據(jù)元素。隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)一般采用隊(duì)列循環(huán)的形式。循環(huán)隊(duì)列s=0表示隊(duì)列空；s=1且front=rear表示隊(duì)列滿。計(jì)算循環(huán)隊(duì)列的元素個(gè)數(shù)：“尾指針減頭指針”，若為負(fù)數(shù)，再加其容量即可。隊(duì)列是一種特殊的線性表，循環(huán)隊(duì)列是隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)。鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)對應(yīng)于一個(gè)存儲單元，這種存儲單元稱為存儲結(jié)點(diǎn)，簡稱結(jié)點(diǎn)。

結(jié)點(diǎn)由兩部分組成：（1）用于存儲數(shù)據(jù)元素值，稱為數(shù)據(jù)域；（2）用于存放指針，稱為指針域，用于指向前一個(gè)或后一個(gè)結(jié)點(diǎn)。

在鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)中，存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲空間可以不連續(xù)，各數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的存儲順序與數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系可以不一致，而數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是由指針域來確定的。

鏈?zhǔn)酱鎯Ψ绞郊纯捎糜诒硎揪€性結(jié)構(gòu)，也可用于表示非線性結(jié)構(gòu)。線性鏈表，HEAD稱為頭指針，HEAD=NULL（或0）稱為空表，如果是兩指針：左指針（Llink）指向前件結(jié)點(diǎn)，右指針（Rlink）指向后件結(jié)點(diǎn)。

線性鏈表的基本運(yùn)算：查找、插入、刪除。樹與二叉樹★★★★★1、樹的基本概念樹是一種簡單的非線性結(jié)構(gòu)，所有元素之間具有明顯的層次特性。

在樹結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)前件，稱為父結(jié)點(diǎn)，沒有前件的結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，稱為樹的根結(jié)點(diǎn)，簡稱樹的根。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后件，稱為該結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)。沒有后件的結(jié)點(diǎn)稱為葉子結(jié)點(diǎn)。

在樹結(jié)構(gòu)中，一個(gè)結(jié)點(diǎn)所擁有的后件的個(gè)數(shù)稱為該結(jié)點(diǎn)的度，所有結(jié)點(diǎn)中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。2、二叉樹及其基本性質(zhì)二叉樹是一種很有用的非線性結(jié)構(gòu)，具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）非空二叉樹只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)；（2）每一個(gè)結(jié)點(diǎn)最多有兩棵子樹，且分別稱為該結(jié)點(diǎn)的左子樹與右子樹?；拘再|(zhì)：性質(zhì)1在二叉樹的第k層上，最多有個(gè)結(jié)點(diǎn)。

性質(zhì)2深度為m的二叉樹最多有個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)。

性質(zhì)3在任意一棵二叉樹中，度數(shù)為0的結(jié)點(diǎn)（即葉子結(jié)點(diǎn)）總比度為2的結(jié)點(diǎn)多一個(gè)。

性質(zhì)4具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹，其深度至少為，其中表示取的整數(shù)部分3.滿二叉樹與完全二叉樹滿二叉樹：除最后一層外，每一層上的所有結(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)子結(jié)點(diǎn)。完全二叉樹：除最后一層外，每一層上的結(jié)點(diǎn)數(shù)均達(dá)到最大值；在最后一層上只缺少右邊的若干結(jié)點(diǎn)。注意：深度為m的滿二叉樹最多有個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)完全二叉樹具有以下兩個(gè)性質(zhì)：性質(zhì)1：具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為。性質(zhì)2：設(shè)完全二叉樹共有n個(gè)結(jié)點(diǎn)。如果從根結(jié)點(diǎn)開始，按層次（每一層從左到右）用自然數(shù)1，2，……，n給結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號，則對于編號為k（k=1，2，……，n）的結(jié)點(diǎn)有以下結(jié)論：①若k=1，則該結(jié)點(diǎn)為根結(jié)點(diǎn)，它沒有父結(jié)點(diǎn)；若k>1，則該結(jié)點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)編號為INT（k/2）；②若2k≤n，則編號為k的結(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)編號為2k；否則該結(jié)點(diǎn)無左子結(jié)點(diǎn)（顯然也沒有右子結(jié)點(diǎn)）；③若2k+1≤n，則編號為k的結(jié)點(diǎn)的右子結(jié)點(diǎn)編號為2k+1；否則該結(jié)點(diǎn)無右子結(jié)點(diǎn)。二叉樹存儲結(jié)構(gòu)采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，對于滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進(jìn)行順序存儲4、二叉樹的遍歷★★★★二叉樹的遍歷是指不重復(fù)地訪問二叉樹中的所有結(jié)點(diǎn)。二叉樹的遍歷可以分為以下三種前序遍歷(DLR)：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先訪問根結(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左右子樹時(shí)，仍然先訪問根結(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹。中序遍歷(LDR)：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左、右子樹時(shí)，仍然先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹。后序遍歷(LRD)：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點(diǎn)，并且，在遍歷左、右子樹時(shí)，仍然先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點(diǎn).查找技術(shù)查找：根據(jù)給定的某個(gè)值，在查找表中確定一個(gè)其關(guān)鍵字等于給定值的數(shù)據(jù)元素。查找成功/查找失敗在下列兩種情況下也只能采用順序查找：①如果線性表為無序表，則不管是順序存儲結(jié)構(gòu)還是鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，只能用順序查找；②即使是有序線性表，如果采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，也只能用順序查找。查找分為:順序查找二分法查找二分法查找只適用于順序存儲的有序表(能使用二分法查找的線性表必須滿足用順序存儲結(jié)構(gòu)和線性表是有序表兩個(gè)條件。)對于長度為n的有序線性表，最壞情況只需比較次，而順序查找需要比較n次。注：“有序”是特指元素按非遞減排列，即從小到大排列，但允許相鄰元素相等。下一節(jié)排序中，有序的含義也是如此排序技術(shù)排序是指將一個(gè)無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列。

1、交換類排序法（冒泡排序，快速排序）

2、插入類排序法（簡單插入排序，希爾排序）

3、選擇類排序法（簡單選擇排序，堆排序）冒泡排序法,快速排序法,簡單插入排序法,簡單選擇排序法,最壞需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2希爾排序,最壞需要比較的次數(shù)為

堆排序,最壞需要比較的次數(shù)為相比以上幾種（除希爾排序法外），堆排序法的時(shí)間復(fù)雜度最小。（本章應(yīng)考點(diǎn)撥：本章內(nèi)容在筆試中會出現(xiàn)5-6個(gè)題目，是公共基礎(chǔ)知識部分出題量比較多的一章，所占分值也比較大，約10分。）第2章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)的方法與風(fēng)格"清晰第一、效率第二"已成為當(dāng)今主導(dǎo)的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。

形成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格需注意：

1、源程序文檔化；

2、數(shù)據(jù)說明的方法；

3、語句的結(jié)構(gòu)；

4、輸入和輸出。

注釋分序言性注釋和功能性注釋。語句結(jié)構(gòu)清晰第一、效率第二。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的四條原則是：1.自頂向下；2.逐步求精；3.模塊化；4.限制使用goto語句。2、結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：

(1)順序結(jié)構(gòu)：一種簡單的程序設(shè)計(jì)，最基本、最常用的結(jié)構(gòu)；

(2)選擇結(jié)構(gòu)：又稱分支結(jié)構(gòu)，包括簡單選擇和多分支選擇結(jié)構(gòu)，可根據(jù)條件，判斷應(yīng)該選擇哪一條分支來執(zhí)行相應(yīng)的語句序列；

(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)：又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)給定條件，判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同或類似的程序段。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：只有一個(gè)入口和出口面向?qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)：以60年代末挪威奧斯陸大學(xué)和挪威計(jì)算機(jī)中心研制的SIMULA語言為標(biāo)志。面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)：

（1）與人類習(xí)慣的思維方法一致；（2）穩(wěn)定性好；（3）可重用性好；（4）易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品；

（5）可維護(hù)性好。*：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)主要考慮的是提高軟件的可重用性。對象是屬性和方法的封裝體。*：一個(gè)對象由對象名、屬性和操作三部分組成。面向?qū)ο蟮幕咎攸c(diǎn)：繼承性，多態(tài)性，封裝性*：信息隱蔽是通過對象的封裝性來實(shí)現(xiàn)的。對象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍睿梢杂脕肀硎究陀^世界中的任何實(shí)體，對象是實(shí)體的抽象。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法中的對象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體，是構(gòu)成系統(tǒng)的一個(gè)基本單位由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。屬性即對象所包含的信息，操作描述了對象執(zhí)行的功能，是對象的動態(tài)屬性，操作也稱為方法或服務(wù)。對象的基本特點(diǎn)：（1）標(biāo)識惟一性；（2）分類性；（3）多態(tài)性；（4）封裝性；（5）模塊獨(dú)立性好。類是指具有共同屬性、共同方法的對象的集合。所以類是對象的抽象，對象是對應(yīng)類的一個(gè)實(shí)例。消息是一個(gè)實(shí)例與另一個(gè)實(shí)例之間傳遞的信息。對象間的通信靠消息傳遞。它請求對象執(zhí)行某一處理回答某一要求的信息，它統(tǒng)一了數(shù)據(jù)流和控制流消息是一個(gè)實(shí)例與另一個(gè)實(shí)例之間傳遞的信息。消息的組成包括（1）接收消息的對象的名稱；（2）消息標(biāo)識符，也稱消息名；（3）零個(gè)或多個(gè)參數(shù)。繼承是指能夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征，而不必重復(fù)定義他們。繼承分單繼承和多重繼承。單繼承指一個(gè)類只允許有一個(gè)父類，多重繼承指一個(gè)類允許有多個(gè)父類。多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對象接受時(shí)可導(dǎo)致完全不同的行動的現(xiàn)象*：在面向?qū)ο蠓椒ㄖ校粋€(gè)對象請求另一個(gè)對象為其服務(wù)的方式是通過發(fā)送消息。（本章應(yīng)考點(diǎn)撥：本章在考試中會出現(xiàn)約1個(gè)題目，所占分值大約占2分，是出題量較小的一章。本章內(nèi)容比較少，也很單，掌握住基本的概念就可以輕松應(yīng)對考試了，所以在這部分丟分，比較可惜。）第3章軟件工程基礎(chǔ)軟件工程基本概念1.軟件定義與軟件特點(diǎn)軟件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，包括程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的完整集合。根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同，軟件可分應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件（或工具軟件）軟件的特點(diǎn)包括：（1）軟件是一種邏輯實(shí)體；（2）軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程（3）軟件在運(yùn)行、使用期間不存在磨損、老化問題；（4）軟件的開發(fā)、運(yùn)行對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有依賴性，受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制，這導(dǎo)致了軟件移植的問題；（5）軟件復(fù)雜性高，成本昂貴；（6）軟件開發(fā)涉及諸多的社會因素。2.軟件工程軟件工程源自軟件危機(jī)。所謂軟件危機(jī)是泛指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題軟件工程的主要思想是將工程化原則運(yùn)用到軟件開發(fā)過程，它包括3個(gè)要素：方法、工具和過程。方法完成軟件工程項(xiàng)目的技術(shù)手段；工具是支持軟件的開發(fā)、管理、文檔生成；過程支持軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)的控制、管理。軟件工程過程是把輸入轉(zhuǎn)化為輸出的一組彼此相關(guān)的資源和活動。包含4種基本活動：（1）P——軟件規(guī)格說明；（2）D——軟件開發(fā)；（3）C——軟件確認(rèn)；（4）A——軟件演進(jìn)。軟件生命周期1、軟件生命周期：軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、使用維護(hù)到停止使用退役的過程。2、軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發(fā)及軟件運(yùn)行維護(hù)三個(gè)階段：

1）軟件定義階段：包括制定計(jì)劃和需求分析。制定計(jì)劃：確定總目標(biāo)；可行性研究；探討解決方案；制定開發(fā)計(jì)劃。需求分析：對待開發(fā)軟件提出的需求進(jìn)行分析并給出詳細(xì)的定義。軟件需求規(guī)格說明書2）軟件開發(fā)階段：軟件設(shè)計(jì)：分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。軟件實(shí)現(xiàn)：把軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的程序代碼。軟件測試：在設(shè)計(jì)測試用例的基礎(chǔ)上檢驗(yàn)軟件的各個(gè)組成部分。3）軟件運(yùn)行維護(hù)階段：軟件投入運(yùn)行，并在使用中不斷地維護(hù)，進(jìn)行必要的擴(kuò)充和刪改。*：軟件生命周期中所花費(fèi)最多的階段是軟件運(yùn)行維護(hù)階段3、(1)軟件工程目標(biāo)：在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性且滿足用戶需求的產(chǎn)品。(2)軟件工程需要達(dá)到的基本目標(biāo)應(yīng)是：付出較低的開發(fā)成本；達(dá)到要求的軟件功能；取得較好的軟件性能；開發(fā)的軟件易于移植；需要較低的維護(hù)費(fèi)用；能按時(shí)完成開發(fā)，及時(shí)交付使用。(3)軟件工程原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗(yàn)證性。結(jié)構(gòu)化分析方法1、需求分析方法有：1)結(jié)構(gòu)化需求分析方法；2)面向?qū)ο蟮姆治龇椒?。從需求分析建立的模型的特性來分：靜態(tài)分析和動態(tài)分析。

2、結(jié)構(gòu)化分析方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)理論在軟件需求分析階段的應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)化分析方法的實(shí)質(zhì)：著眼于數(shù)據(jù)流，自頂向下，逐層分解，建立系統(tǒng)的處理流程，以數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要工具，建立系統(tǒng)的邏輯模型。

結(jié)構(gòu)化分析的常用工具：1)數(shù)據(jù)流圖(DFD)；2)數(shù)據(jù)字典(DD)；3)判定樹；4)判定表。

數(shù)據(jù)流圖的基本圖形元素：加工(轉(zhuǎn)換)：輸入數(shù)據(jù)經(jīng)加工變換產(chǎn)生輸出。

數(shù)據(jù)流：沿箭頭方向傳送數(shù)據(jù)的通道，一般在旁邊標(biāo)注數(shù)據(jù)流名。

存儲文件(數(shù)據(jù)源)：表示處理過程中存放各種數(shù)據(jù)的文件。

源，潭：表示系統(tǒng)和環(huán)境的接口，屬系統(tǒng)之外的實(shí)體。(1)數(shù)據(jù)流圖（DFD）是分析員與用戶之間極好的通信工具。(2)數(shù)據(jù)字典（DD）是對數(shù)據(jù)流圖中所有元素的定義的集合，是結(jié)構(gòu)化分析的核心。*：數(shù)據(jù)字典的作用是對數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的被命名的圖形元素的確切解釋。數(shù)據(jù)字典中有4種類型的條目：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)存儲和加工。3、軟件需求規(guī)格說明書是需求分析階段的最后成果，是軟件開發(fā)的重要文檔之一。它的特點(diǎn)是具有正確性、無歧義性、完整性、可驗(yàn)證性、一致性、可理解性、可修改性和可追蹤性。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法1、軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)軟件設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是用比較抽象概括的方式確定目標(biāo)系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)，軟件設(shè)計(jì)是確定系統(tǒng)的物理模型。

軟件設(shè)計(jì)是開發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。

從技術(shù)觀點(diǎn)來看，軟件設(shè)計(jì)包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、過程設(shè)計(jì)。

從工程角度來看，軟件設(shè)計(jì)分兩步完成，即概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。

概要設(shè)計(jì)又稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將軟件需求轉(zhuǎn)化為軟件體系結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)級接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)庫模式。

詳細(xì)設(shè)計(jì)：確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用適當(dāng)方法表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)的一般過程：軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代的過程；先進(jìn)行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；后進(jìn)行低層次的過程設(shè)計(jì)；穿插進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)。

軟件設(shè)計(jì)的基本原理包括：抽象、模塊化、信息隱蔽和模塊獨(dú)立性。*：模塊分解的主要指導(dǎo)思想是信息隱蔽和模塊獨(dú)立性。

模塊的耦合性和內(nèi)聚性是衡量軟件的模塊獨(dú)立性的兩個(gè)定性指標(biāo)。

內(nèi)聚性：是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。

*：按內(nèi)聚性由弱到強(qiáng)排列，內(nèi)聚可以分為以下幾種：偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚及功能內(nèi)聚。

耦合性：是模塊間互相連接的緊密程度的度量。

*：按耦合性由高到低排列，耦合可以分為以下幾種：內(nèi)容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、標(biāo)記耦合、數(shù)據(jù)耦合以及非直接耦合。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的軟件系統(tǒng)應(yīng)具有高內(nèi)聚、低耦合的特征。

在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，模塊劃分的原則是：模塊內(nèi)具有高內(nèi)聚度，模塊間具有低耦合度。

2、總體設(shè)計(jì)(概要設(shè)計(jì))和詳細(xì)設(shè)計(jì)

(1)總體設(shè)計(jì)(概要設(shè)計(jì))

軟件概要設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：1)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)；3)編寫概要設(shè)計(jì)文檔；4)概要設(shè)計(jì)文檔評審。

常用的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具是結(jié)構(gòu)圖，也稱程序結(jié)構(gòu)圖。程序結(jié)構(gòu)圖的基本圖符：

模塊用一個(gè)矩形表示，箭頭表示模塊間的調(diào)用關(guān)系。在結(jié)構(gòu)圖中還可以用帶注釋的箭頭表示模塊調(diào)用過程中來回傳遞的信息。還可用帶實(shí)心圓的箭頭表示傳遞的是控制信息，空心圓箭心表示傳遞的是數(shù)據(jù)信息。結(jié)構(gòu)圖的基本形式：基本形式、順序形式、重復(fù)形式、選擇形式。

結(jié)構(gòu)圖有四種模塊類型：傳入模塊、傳出模塊、變換模塊和協(xié)調(diào)模塊。

典型的數(shù)據(jù)流類型有兩種：變換型和事務(wù)型。

變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由輸入、中心變換、輸出三部分組成。

(2)詳細(xì)設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)是為軟件結(jié)構(gòu)圖中的每一個(gè)模塊確定實(shí)現(xiàn)算法和局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用某種選定的表達(dá)工具表示算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。

常用的過程設(shè)計(jì)(即詳細(xì)設(shè)計(jì))工具有以下幾種：

1、圖形工具：程序流程圖、N-S(方盒圖)、PAD(問題分析圖)和HIPO(層次圖+輸入/處理/輸出圖)。程序流程圖中主要元素：1）方框：表示一個(gè)處理步驟2）菱形框：表示一個(gè)邏輯條件3）箭頭：表示控制流向

2、表格工具：判定表。

3、語言工具：PDL(偽碼)軟件測試1、軟件測試定義：使用人工或自動手段來運(yùn)行或測定某個(gè)系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗(yàn)它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果之間的差別。

軟件測試的目的：盡可能地多發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，不能也不可能證明程序沒有錯(cuò)誤。軟件測試的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)測試用例，一個(gè)好的測試用例能找到迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。

2、軟件測試方法：靜態(tài)測試和動態(tài)測試。

靜態(tài)測試：包括代碼檢查、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、代碼質(zhì)量度量。不實(shí)際運(yùn)行軟件，主要通過人工進(jìn)行。

動態(tài)測試：是基于計(jì)算機(jī)的測試，主要包括白盒測試方法和黑盒測試方法。

(1)白盒測試

白盒測試方法也稱為結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試。它是根據(jù)軟件產(chǎn)品的內(nèi)部工作過程，檢查內(nèi)部成分，以確認(rèn)每種內(nèi)部操作符合設(shè)計(jì)規(guī)格要求。

白盒測試的基本原則：保證所測模塊中每一獨(dú)立路徑至少執(zhí)行一次；保證所測模塊所有判斷的每一分支至少執(zhí)行一次；保證所測模塊每一循環(huán)都在邊界條件和一般條件下至少各執(zhí)行一次；驗(yàn)證所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。

*：白盒測試法的測試用例是根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯來設(shè)計(jì)的，主要用軟件的單元測試，主要方法有邏輯覆蓋、基本路徑測試等。

A、邏輯覆蓋。邏輯覆蓋泛指一系列以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的測試用例設(shè)計(jì)技術(shù)。通常程序中的邏輯表示有判斷、分支、條件等幾種表示方法。

語句覆蓋：選擇足夠的測試用例，使得程序中每一個(gè)語句至少都能被執(zhí)行一次。

路徑覆蓋：執(zhí)行足夠的測試用例，使程序中所有的可能的路徑都至少經(jīng)歷一次。

判定覆蓋：使設(shè)計(jì)的測試用例保證程序中每個(gè)判斷的每個(gè)取值分支(T或F)至少經(jīng)歷一次。

條件覆蓋：設(shè)計(jì)的測試用例保證程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行一次。

判斷-條件覆蓋：設(shè)計(jì)足夠的測試用例，使判斷中每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時(shí)每個(gè)判斷的所有可能取值分支至少執(zhí)行一次。

*：邏輯覆蓋的強(qiáng)度依次是：語句覆蓋<路徑覆蓋<判定覆蓋<條件覆蓋<判斷-條件覆蓋。

B、基本路徑測試。其思想和步驟是，根據(jù)軟件過程性描述中的控制流程確定程序的環(huán)路復(fù)雜性度量，用此度量定義基本路徑集合，并由此導(dǎo)出一組測試用例，對每一條獨(dú)立執(zhí)行路徑進(jìn)行測試。

(2)黑盒測試

黑盒測試方法也稱為功能測試或數(shù)據(jù)驅(qū)動測試。黑盒測試是對軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能是否滿足需求進(jìn)行測試和驗(yàn)證。

黑盒測試主要診斷功能不對或遺漏、接口錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò)誤、性能錯(cuò)誤、初始化和終止條件錯(cuò)誤。

黑盒測試不關(guān)心程序內(nèi)部的邏輯，只是根據(jù)程序的功能說明來設(shè)計(jì)測試用例，主要方法有等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、錯(cuò)誤推測法等，主要用軟件的確認(rèn)測試。

3、軟件測試過程一般按4個(gè)步驟進(jìn)行：單元測試、集成測試、確認(rèn)測試和系統(tǒng)測試程序的調(diào)試程序調(diào)試的任務(wù)是診斷和改正程序中的錯(cuò)誤，主要在開發(fā)階段進(jìn)行，調(diào)試程序應(yīng)該由編制源程序的程序員來完成。程序調(diào)試的基本步驟:（1）錯(cuò)誤定位;（2）修改設(shè)計(jì)和代碼，以排除錯(cuò)誤;（3）進(jìn)行回歸測試，防止引進(jìn)新的錯(cuò)誤。軟件的調(diào)試后要進(jìn)行回歸測試，防止引進(jìn)新的錯(cuò)誤。軟件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)調(diào)試。靜態(tài)調(diào)試主要是指通過人的思維來分析源程序代碼和排錯(cuò)，是主要的調(diào)試手段，而動態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。對軟件主要的調(diào)試方法可以采用：(1)強(qiáng)行排錯(cuò)法。(2)回溯法。(3)原因排除法。(本章應(yīng)考點(diǎn)撥：本章在筆試中一般占8分左右，約3道選擇題，1道填空題，是公共基礎(chǔ)部分比較重要的一章。從出題的深度來看，本章主要考察對基本概念的識記，有少量對基本原理的理解，沒有實(shí)際運(yùn)用，因此考生在復(fù)習(xí)本章時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在基本概念的記憶和基本原理的理解上。)第4章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的基本概念1、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（1）數(shù)據(jù)：實(shí)際上就是描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：有一定的結(jié)構(gòu)，有型與值之分，如整型、實(shí)型、字符型等。（2）數(shù)據(jù)庫（DB）：是數(shù)據(jù)的集合，具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存放于統(tǒng)一的存儲介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個(gè)應(yīng)用程序所共享。（3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護(hù)、控制及保護(hù)和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫的核心。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能：

（1）數(shù)據(jù)模式定義：即為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建其數(shù)據(jù)框架；

（2）數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建：為數(shù)據(jù)模式的物理存取與構(gòu)建提供有效的存取方法與手段；

（3）數(shù)據(jù)操縱：為用戶使用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)提供方便，如查詢、插入、修改、刪除等以及簡單的算術(shù)運(yùn)算及統(tǒng)計(jì)；

（4）數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查；

（5）數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)；

（6）數(shù)據(jù)的服務(wù)：如拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測、分析等。為完成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)語言：數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言、數(shù)據(jù)控制語言。數(shù)據(jù)語言按其使用方式具有兩種結(jié)構(gòu)形式：交互式命令(又稱自含型或自主型語言)宿主型語言（一般可嵌入某些宿主語言中）。數(shù)據(jù)定義語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構(gòu)建；數(shù)據(jù)操縱語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、改等；數(shù)據(jù)控制語言：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復(fù)等。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的根本目標(biāo)是解決數(shù)據(jù)的共享問題。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展和基本特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展

數(shù)據(jù)庫管理發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點(diǎn)(1)數(shù)據(jù)的高集成性。(2)數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性。(3)數(shù)據(jù)獨(dú)立性：(4)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制

數(shù)據(jù)獨(dú)立性一般分為物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性兩級。

物理獨(dú)立性：物理獨(dú)立性即是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲結(jié)構(gòu)，存取方式等)的改變，如存儲設(shè)備的更換、物理存儲的更換、存取方式改變等都不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，從而不致引起應(yīng)用程序的變化。

邏輯獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變，如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等，不需要相應(yīng)修改應(yīng)用程序，這就是數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理員：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等的專業(yè)管理人員。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺（硬件）、軟件平臺（軟件）五個(gè)部分構(gòu)成的運(yùn)行實(shí)體。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：1)概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是全體用戶(應(yīng)用)公共數(shù)據(jù)視圖。

2)外模式：也稱子模式或用戶模式，它是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式，它由概念模式推導(dǎo)而出。

3)內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)與物理存取方法。內(nèi)模式的物理性主要體現(xiàn)在操作系統(tǒng)及文件級上，它還未深入到設(shè)備級上(如磁盤及磁盤操作)。內(nèi)模式對一般用戶是透明的，但它的設(shè)計(jì)直接影響數(shù)據(jù)庫的性能。內(nèi)模式處于最底層，它反映了數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)物理結(jié)構(gòu)中的實(shí)際存儲形式，概念模式處于中間層，它反映了設(shè)計(jì)者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求，而外模式處于最外層，它反映了用戶對數(shù)據(jù)的要求。2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：

1)概念模式/內(nèi)模式的映射：實(shí)現(xiàn)了概念模式到內(nèi)模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，通過修改相應(yīng)的概念模式/內(nèi)模式的映射，使得數(shù)據(jù)庫的邏輯模式不變，其外模式不變，應(yīng)用程序不用修改，從而保證數(shù)據(jù)具有很高的物理獨(dú)立性。

2)外模式/概念模式的映射：實(shí)現(xiàn)了外模式到概念模式之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)邏輯模式發(fā)生變化時(shí)，通過修改相應(yīng)的外模式/邏輯模式映射，使得用戶所使用的那部分外模式不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型從抽象層次上描述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束三部分組成。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型分為3種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。1）層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)。，具有以下特點(diǎn)：（1）每棵樹有且僅有一個(gè)無雙親結(jié)點(diǎn)，稱為根（2）樹中除根外所有結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。2）網(wǎng)狀模型是層次模型的一個(gè)特例，從圖論上看，網(wǎng)狀模型是一個(gè)不加任何條件限制的無向圖。3）關(guān)系模型采用二維表來表示，簡稱表，由表框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。二維表中的每一個(gè)分量都是不可再分的。

在二維表中凡能唯一標(biāo)識元組的最小屬性稱為鍵或碼。從所有侯選健中選取一個(gè)作為用戶使用的鍵稱主鍵。表A中的某屬性是某表B的鍵，則稱該屬性集為A的外鍵或外碼。主碼：或稱為關(guān)鍵字，表中的一個(gè)屬性或幾個(gè)屬性的組合、其值能唯一地標(biāo)識表中一個(gè)元組的。主碼屬性不能取空值

關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：

（1）實(shí)體完整性約束：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值；

（2）參照完全性約束：是關(guān)系之間的基本約束；

（3）用戶定義的完整性約束：它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義要求。E-R模型1、E-R模型的基本概念：

1）實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中的事物。

2）屬性：事物的特性。

3）聯(lián)系：現(xiàn)實(shí)世界中事物間的關(guān)系。實(shí)體集的關(guān)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。E-R模型三個(gè)基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系：實(shí)體是概念世界中的基本單位，屬性有屬性域，每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值。一個(gè)實(shí)體的所有屬性值叫元組。*：E-R模型的基本成分是實(shí)體和聯(lián)系。2、E-R模型的圖示法：1）實(shí)體集：用矩形表示。2）屬性：用橢圓形表示。3）聯(lián)系：用菱形表示。4）實(shí)體集與屬性間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示。5）實(shí)體集與聯(lián)系間的聯(lián)接關(guān)系：用無向線段表示。關(guān)系模型關(guān)系模式采用二維表來表示，一個(gè)關(guān)系對應(yīng)一張二維表?？梢赃@么說，一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)二維表，但是一個(gè)二維表不一定是一個(gè)關(guān)系。?元組：在一個(gè)二維表（一個(gè)具體關(guān)系）中，水平方向的行稱為元組。元組對應(yīng)存儲文件中的一個(gè)具體記錄；?屬性：二維表中垂直方向的列稱為屬性，每一列有一個(gè)屬性名；?域：屬性的取值范圍，也就是不同元組對同一屬性的取值所限定的范圍。關(guān)系模型采用二維表來表示，二維表一般滿足下面7個(gè)性質(zhì)：①二維表中元組個(gè)數(shù)是有限的——元組個(gè)數(shù)有限性；②二維表中元組均不相同——元組的唯一性；③二維表中元組的次序可以任意交換——元組的次序無關(guān)性；④二維表中元組的分量是不可分割的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)——元組分量的原子性；⑤二維表中屬性名各不相同——屬性名唯一性；⑥二維表中屬性與次序無關(guān)，可任意交換——屬性的次序無關(guān)性；⑦二維表屬性的分量具有與該屬性相同的值域——分量值域的統(tǒng)一性。*：同一個(gè)關(guān)系模型的任兩個(gè)元組值不能完全相同。關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是它建立在數(shù)據(jù)理論的基礎(chǔ)之上，有很多數(shù)據(jù)理論可以表示關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作，其中最為著名的是關(guān)系代數(shù)與關(guān)系演算。1、關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

關(guān)系是由若干個(gè)不同的元組所組成，因此關(guān)系可視為元組的集合。n元關(guān)系是一個(gè)n元有序組的集合。

關(guān)系模型的基本運(yùn)算：1)插入；2)刪除；3)修改；4)查詢(包括投影、選擇、笛卡爾積運(yùn)算)。

2、關(guān)系操縱

關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱即是建立在關(guān)系上的數(shù)據(jù)操縱，一般有查詢、增加、刪除和修改四種操作。

3、集合運(yùn)算及選擇、投影、連接運(yùn)算

(1)并(∪)：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的并是由屬于R或?qū)儆赟的元組構(gòu)成的集合。

(2)差(－)：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的差是由屬于R但不屬于S的元組構(gòu)成的集合。

(3)交(∩)：關(guān)系R和S具有相同的關(guān)系模式，R和S的交