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二级公共基础知识总结

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湘南学院计算机科学系培训资料 全国计算机等级考试二级考试公共基础知识 1－13 二级公共基础知识总结 第一章 数据结构与算法 1.1 算法

算法：是一组有穷指令集，是解题方案的准确而完整的描述。通俗地说，算法就是计算机解题的过程。算法不等于程序，也不等于计算方法，程序的编制不可能优于算法的设计。 算法是一组严谨地定义运算顺序的规则，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。所以其四个基本特征包括： （1）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有模棱两可的解释，不允许有多义性； （2）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止； （3）可行性，算法原则上能够精确地执行； （4）拥有足够的情报。 算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。 指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。

算法的三种基本控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术、回溯法。 算法效率的度量—算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度：指执行算法所需要的计算工作量。即算法执行过程中所需要的基本运算次数。通常，一个算法所用的时间包括编译时间和运行时间。 算法空间复杂度：指执行这个算法所需要的存储器空间。包括算法程序所占的空间，输入的初始数据所占的空间，算法执行过程中所需的额外空间。 1.2 数据结构的基本概念

数据结构：指相互有关联的数据元素的集合。 数据结构研究的三个方面：

（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；

（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； （3）对各种数据结构进行的运算。 数据的逻辑结构应包含： （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(指逻辑关系，与存储位置无关)。 数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的存储结构,也称数据物理结构。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构的条件，(一个非空数据结构)： （1）有且只有一个根结点； （2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个湘南学院计算机科学系培训资料 全国计算机等级考试二级考试公共基础知识 2－13 后件。 非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 1.3 线性表及其顺序存储结构

线性表是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。 在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据元素称为记录；

由多个记录构成的线性表称为档。 非空线性表的结构特征： （1）且只有一个根结点a1，它无前件； （2）有且只有一个终端结点an，它无后件； （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。

结点个数n称为线性表的长度，当n=0时，称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点： （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。 元素ai的存储地址为：ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k， ADR(a1)为第一个元素的地址，k代表每个元素占的字节数。

顺序表的运算：查找、插入、删除。 1.4线性链表

数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元，这种存储单元称为存储结点，简

称结点。

结点由两部分组成：(1) 用于存储数据元素值，称为数据域； (2) 用于存放指针，称为指针域，用于指向前一个或后一个结点。 在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。 链式存储方式即可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。

线性单链表中，HEAD称为头指针，HEAD=NULL（或0）称为空表。

如果是双项链表的两指针：左指针（Llink）指向前件结点，右指针（Rlink）指向后件结点。 线性链表的基本运算：查找、插入、删除。 1.5栈和队列

栈：限定在一端进行插入与删除的线性表。 湘南学院计算机科学系培训资料 全国计算机等级考试二级考试公共基础知识 3－13 其允许插入与删除的一端称为栈顶，用指针top表示栈顶位置。 不允许插入与删除的另一端称为栈底，用指针bottom表示栈底。

栈按照“先进后出”（FILO）或“后进先出”（LIFO）组织数据，栈具有记忆作用。 栈的存储方式有顺序存储和链式存储。 栈的基本运算：(1) 入栈运算，在栈顶位置插入元素； (2) 退栈运算，删除元素(取出栈顶元素并赋给一个指定的变

量)； (3) 读栈顶元素，将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无

变化。

队列：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。 用rear指针指向队尾，用front指针指向队头元素的前一个位置。 队列是“先进先出”（FIFO）或“后进后出”（LILO）的线性表。 队列运算包括：(1) 入队运算：从队尾插入一个元素； (2) 退队运算：从队头删除一个元素。 队列的顺序存储结构一般采用队列循环的形式。 循环队列s=0表示队列空；s=1且front=rear表示队列满。 计算循环队列的元素个数：“尾指针减头指针”，若为负数，再加其容量即可。 1.6 树与二叉树

树是一种简单的非线性结构，其所有元素之间具有明显的层次特性。 在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点。 没有前件的结点只有一个，称为树的根结点，简称树的根。 每一个结点可以有多个后件，称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。 在树结构中，一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度，所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。

二叉树的特点：(1) 非空二叉树只有一个根结点； (2) 每一个结点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树与右子树。

满二叉树是指除最后一层外，每一层上的所有结点有两个子结点，则k层上有2k-1个结点深度为m的满二叉树有2m-1个结点。

完全二叉树是指除最后一层外，每一层上的结点数均达到最大值，在最后一层上只缺少右边的若干结点。 二叉树基本性质：（1）在二叉树的第k层上，最多有2k-1(k≥1)个结点；

（2）深度为m的二叉树最多有2m-1个结点； （3）度为0的结点（即叶子结点）总是比度为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]+1,其中[log2n]表示 湘南学院计算机科学系培训资料 全国计算机等级考试二级考试公共基础知识 4－13 取log2

n的整数部分

(5) 具有n个结点的完全二叉树的深度为[log2n]+1； (6) 设完全二叉树共有n个结点。如果从根结点开始，按层序（每一层从 左到右）用自然数1,2,…n给结点进行编号（k=1,2….n），有以下结论： ①若k=1，则该结点为根结点，它没有父结点；若k>1，则该结点的父结点编号为INT(k/2)； ②若2k≤n，则k结点的左子结点编号为2k；否则该结点无左子结点（也无右子结点）； ③若2k+1≤n，则编号为k的结点的右子结点编号为2k+1；否则该结点无右子结点。 补充：增加度为1的结点不会影响二叉树的叶子结点数，每增加一个度为2的结点便会增加 一个叶子结点，没有度为2的结点时叶子结点数为1。 已知完全二叉树有x个结点，求其叶子结点数： ①确定层数为k； ②第k层的结点数y=x-(2 k-1-1)；

③第k-1层的叶子结点数n=2 (k-1)-1-y/2； ④最

后y+n。

二叉树存储结构采用链式存储结构，对于满二叉树与完全二叉树可以按层序进行顺序存储。 二叉树的遍历：

（1）前序遍历（DLR），首先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树； （树根在第一，下走不跳结点） （2）中序遍历（LDR），首先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树； （有左先左，再寻根，后找右。最左边的结点最先遍历，最右边的结点最后遍历）

（3）后序遍历（LRD）首先遍历左子树，然后访问遍历右子树，最后访问根结点。 （有左先左，再找右，后寻根，到最右一路上行，树根在最后） 小结：逻辑结构可分为线性表和非线性表。 线性表包括栈、队列，其存储方式为顺序存储、链式存储均可。链式型有：

线性链表，带链的栈， 带链的队列，循环链表等。 非线性表包括树(二叉树)，其存储方式为链式存储。 1.7 查找技术 只能使用顺序查找的两种情况： （1）线性表为无序表，不管是顺序存储还是链式存储； （2）表采用链式存储结构，即使是有序线性表。

二分法查找只适用于顺序存储的有序表，对于长度为n的有序线性表，最坏情

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计算机二级【公共基础知识】软件工程基础【2024版】

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（2）数据字典是结构化分析方法的核心，定义
了数据流图中每一个图形元素，使得用户和系 统分析员对于输入、输出、存储成分和中间结 果有共同的理解。
5.软件需求规格说明书
是需求分析的最后结果，是软件开发中重要的文档之一。 软件需求规格说明书的特点： （1）正确性； （2）无岐义性（最重要） ； （3）完整性； （4）可验证性； （5）一致性； （6）可理解性； （7）可追踪性。
软件生命周期是指软件产品从提出、实现、使
用维护到停止使用退役的过程。
3.软件生命周期：软件产品从提出、实现、使用
维护到停止使用退役的过程。包括软件定义、 软件开发、运行维护，主要活动阶段是：
（1）可行性研究与计划制定； （2）需求分析； （3）软件设计； （4）软件实现； （5）软件测试； （6）运行和维护。
答案：D
例题：
软件工程的出现是由于 A）程序设计方法学的影响 B）软件产业化的需要 C）软件危机的出现 D）计算机的发展
答案：C
例题：
软件设计中，有利于提高模块独立性的一个准 则是
A）低内聚低耦合 B）低内聚高耦合 C）高内聚低耦合 D）高内聚高耦合
答案：C
例题：
下列不属于结构化分析的常用工具的是 A）数据流图 B）数据字典 C）判定树 D）PAD图
3.4软件测试
软件测试的指用人工或自动手段来运行或测定
某个系统的过程，其目的在于检验它是否满足 规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间
的差别。简单地说，软件测试的目的是尽可能 多地发现程序中的错误。
考点2：软件测试方法
按是否要执行被测试软件的角度分为：静态测 试和动态测试。
静态测试包括代码检查、静态结构分析、代码 质量度量。不实际运行软件，主要通过人工进 行。
二级公共基础知识考试要点

二级公共基础知识考试要点

第一章数据结构与算法1.1算法（1）算法：是指解题方案的准确而完整的描述。

算法不等于程序，也不等于计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计。

算法的基本特征：（1）可行性；（2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有模棱两可的解释，不允许有多义性；（3）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，取能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间；（4）拥有足够的情报。

算法的基本要素：（2）一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。

指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。

基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。

算法的控制结构：顺序、选择、循环算法设计基本方法：列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术、回溯法。

算法复杂度：算法时间复杂和算法空间复杂度。

算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。

（不是运算时间）算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。

（3部分）1.2数据结构的基本概念（7）数据结构研究的三个方面：（1）数据集合中和数元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；（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；（3）对各种数据结构进行的运算。

数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。

（10）数据的逻辑结构包含：（11）（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。

数据的存储结构：逻辑结构在计算机中的存储形式。

有顺序、链接、索引等。

（13）线性结构条件：（14）（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。

非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。

1.3线性表及其顺序存储结构(15)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)。

在复杂线性表中，由若干数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。

非空线性表的结构特征：(16)（1）且只有一个根结点a ，它无前件；（2）有且只有一个终端点a ，它无后件；（3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。

(完整word版)全国计算机二级公共基础知识--复习

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全国计算机二级公共基础知识一、数据结构与算法数据结构指的是数据之间的相互关系，即数据的组织形式。

数据结构用来反映一个数据的内部构成，即一个数据由哪些成分构成、以什么方式构成、呈现什么样的结构。

数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。

逻辑上的数据结构反映数据之间的逻辑关系,而物理上的数据结构反映数据在计算机内部的存储安排.数据结构是数据存在的形式。

算法是解题的步骤,是指令的有限序列。

它们规定了解决某一特定类型问题的一系列运算，是对解题方案的准确与完整的描述。

一个问题的解决方案要以算法为基础。

1。

1 概念介绍◆算法的时间复杂度：算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。

算法的工作量用算法所执行的基本运算次数来度量，而算法所执行的基本运算次数是问题规模的函数，即算法的工作量=f(n)其中n是问题的规模.例如，两个n阶矩阵相乘所需要的基本运算（即两个实数的乘法）次数为n3,即计算工作量为n3，也就是时间复杂度为n3。

◆算法的空间复杂度:算法的空间复杂度一般是指执行这个算法所需要的内存空间。

◆数据的逻辑结构数据元素相互之间的关系,称为结构.数据的逻辑结构:是指反映数据元素之间逻辑关系的数据结构。

◆数据的存储结构数据的存储结构：是数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式。

也称数据的物理结构。

各数据元素在计算机存储空间中的位置关系与它们的逻辑关系不一定是相同的.同一种数据的逻辑结构可以根据需要表示成任意一种或几种不同的存储结构.数据的顺序存储方式:是将逻辑上相邻的结点存储在物理位置上亦相邻的存储单元里。

也就是将所有存储结点相继存入在一个连续相邻的存储区里.数据的链式存储方式：是在存储每个结点信息的同时，增加一个指针来表示结点间的逻辑关系.该方式不要求逻辑上相邻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。

因此，链式存储结构中的每个结点都由两部分组成：一部分用于存储结点本身的信息,称为数据域;另一部分用于存储该结点的后继结点(或前驱结点）的存储单元地址，称为指针域。

全国计算机二级公共基础知识知识点

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公共基础知识第一章数据结构与算法1.1 算法1.1.1 算法的基本概念1、算法的基本特征可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报所谓算法，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。

2、算法的基本要素（1）算法中对数据的运算和操作在一般的计算机系统中，基本的运算和操作：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输（2）算法的控制结构描述算法的工具：传统流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言等一个算法一般都可以用顺序、选择、循环三种基本控制结构组合而成3、算法设计基本方法列举法、归纳法、递推（本质上也属于归纳法，递推关系式往往是归纳的结果）、递归（基础也是归纳，分为直接递归和间接递归两种）、减半递推技术、回溯法（“试”）1.1.2 算法复杂度1、算法的时间复杂度（执行算法所需要的计算工作量）算法的工作量用算法所执行的基本运算次数来度量，而算法所执行的基本运算次数是问题规模的函数算法的工作量=f(n)，n是问题的规模两个n阶矩阵相乘所需要的基本运算（即两个实数的乘法）次数为n3，即计算工作量为n3，也就是时间复杂度为n3对于一个固定的规模，算法所执行的基本运算次数还可能与特定的输入有关——可以用两种方法来分析算法的工作量：平均性态、最坏情况复杂性2、算法的空间复杂度（执行这个算法所需要的内存空间）如果额外空间量相对于问题规模来说是常数，则称该算法是原地工作的1.2 数据结构的基本概念数据结构主要有三个方面的问题：●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●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●对各种数据结构进行的运算提高数据处理的效率，主要包括两个方面：●提高数据处理的速度●尽量节省在数据处理过程中所占用的计算机存储空间1.2.1 什么是数据结构无序表，只能用顺序查找对分查找只适用于有序表（在词典中查单词的方法类似于对分查找）数据结构是指相互有关联的数据元素的集合（向量、矩阵、图书馆中的图书卡片目录……）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（直接前驱与直接后继关系）来描述，前后件关系所表示的实际意义随具体对象的不同而不同1、数据的逻辑结构一个数据结构应包含以下两方面的信息：●表示数据元素的信息●表示各数据元素之间的前后件关系（数据元素之间的前后件关系是指它们的逻辑关系，而与它们在计算机中的存储位置无关）一个数据结构可以表示成：B=（D，R）D为数据元素的集合，R为D中各数据元素之间的前后件关系（一般用二元组来表示）a与b是D中的两个数据，则二元组（a,b）表示a是b的前件，b是a的后件2、数据的存储结构各数据元素在计算机存储空间中的位置关系与它们的逻辑关系不一定是相同的，而且一般也不可能相同一种数据的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构，常用的存储结构有顺序、链接、索引等存储结构1.2.2 数据结构的图形表示在数据结构中，没有前件的结点称为根结点，没有后件的结点称为终端结点（叶子结点）数据结构中除了根结点与终端结点外的其他结点一般称为内部结点在对数据结构的处理过程中，不仅数据结构中的结点（即数据元素）个数在动态地变化，而且，各数据元素之间的关系也有可能在动态地变化1.2.3 线性结构与非线性结构根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度，一般将数据结构分为两大类型：线性结构和非线性结构如果一个非空的数据结构满足两个条件：●有且只有一个根结点●每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件则称该数据结构为线性结构。