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时间:2018-11-25
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1、2011全国计算机等级二级公共基础精讲班第1讲:课程介绍、算法特征 讲义前言 公共基础只是的考核方式是笔试,与程序设计语言的笔试部分组合成一张试卷,公共基础占30分(选择题10个和填空题5个); 一、基本数据结构与算法 1.算法概念;算法复杂度的概念和意义(时间复杂度和空间复杂度); 2.数据结构的定义;数据的逻辑结构与存储结构;数据结构的图形表示;线性结构与非线性结构的概念。 3.线性表的定义;线性表的顺序存储结构及基本运算。 4.栈和队列的定义;栈和队列的顺序存储及基本运算; 5.线性单链表与循环链表的结构
2、及基本运算; 6.树的基本概念;二叉树的定义及存储结构;二叉树的前序、中序和后序遍历; 7.顺序查找与二分法算法;基本排序算法; 二、程序设计基础 1.程序设计方法与风格; 2.结构化程序设计; 3.面向对象的程序设计方法,对象,方法,属性及继承与多态性; 三、软件工程基础 1.软件工程基本概念,软件生命周期概念,软件工具与软件开发环境; 2.结构化的分析方法,数据流图,数据字典,软件需求规格说明书; 3.结构化设计方法,总体设计与详细设计; 4.软件测试的方法,白盒测试与黑盒测试,测试用
3、例设计,软件测试的实施,单元测试,集成测试和系统测试; 5.程序的调试,静态调试和动态调试。 四、数据库设计基础 1.数据库的基本概念:数据库,数据库管理系统,数据库系统; 2.数据模型,实体联系模型及E-R图,从E-R图导出关系数据模型; 3.关系代数运算,包含集合运算及选择,投影,连接等运算; 4.数据库设计方法和步骤:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的相关策略。 第1章数据结构与算法 1.1算法 1.1.1算法的基本概念 所谓算法是指解题方案的准确而完整的描述。 1.算法的基本特征
4、 作为一个算法,一般应具有以下几个基本特征。 (1)可行性(effectiveness) 算法在执行过程中往往要受到计算工具的限制,使执行结果产生偏差。 (2)确定件(definiteness) 算法的确定性,是指算法中的每一个步骤都必须是有明确定义的,不允许有模棱两可的解释,也不允许有多义性。 (3)有穷性(finiteness) 算法的有穷性,是指算法必须能在有限的时间内做完,即算法必须能在执行有限个步骤之后终止。 算法的有穷性还应包括合理的执行时间的含义。 (4)拥有足够的情报 一个算法执行
5、的结果总是与输入的初始数据有关,不同的输入将会有不同的结果输出。当输入不够或输入错误时,算法本身也就无法执行或导致执行有错。 综上所述,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 一个算法通常由两种基本要素组成:一是对数据对象的运算和操作,二是算法的控制结构。 (1)算法中对数据的运算和操作 通常,计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,称为该计算机系统的指令系统。在一般的计算机系统中,基本的运算和操
6、作有以下四类: ①算术运算:主要包括加、减、乘、除等运算。 ②逻辑运算:主要包括“与”、“或”、“非”等运算。 ③关系运算:主要包括“大于”、“小于”、“等于”、“不等于”等运算。 ④数据传输:主要包括赋值、输入、输出等操作。 (2)算法的控制结构 算法的控制结构给出了算法的基本框架,它不仅决定了算法中各操作的执行顺序,而且也直接反映了算法的设计是否符合结构化原则。描述算法的工具通常有传统流程图、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
7、法 工程上常用的几中算法设计方法有: (1)列举法 根据所需要解决的问题,把所有可能的情况一一列举出来,并用问题中给定的条件来检验哪些是需要的,哪些是不需要的. 通常用来解决“有多少种可能”等类型的问题。(不能解决无线复杂的问题) (2)归纳法(从特殊到一般) 通过列举少量的特殊情况,经过分析,最后找出一般的关系。(解决列举量为无限的问题) (3)递推 从条件到结论,逐次推出所要求的各种中间结果和最终结果。 (4)递归 函数的自调用:将问题逐层分解,最后归结为一些最简单的问题。 (5)减半
8、递推技术 所谓分治法,就是对问题分而治之。工程上常用的分治法是减半递推技术
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