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就是指线性表的链式存储结构,简称链表
4、算法的基本特征
●可行性:
针对实际问题而设计的算法,执行后能够得到满意的结果
●确定性:
算法中的每一个步骤都必须有明确的定义,不允许出现歧义性
●有穷性:
算法必须在有限时间内做完,即必须在执行有限个步骤之后终止,算法程序的运行时间是有限的
●拥有足够的情报:
要使算法有效必需为算法提供足够的情报当算法拥有足够的情报时,此算法才最有效的;
而当提供的情报不够时,算法可能无效
5、算法的复杂度
●时间复杂度:
该算法执行的时间耗费,是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
●空间复杂度:
该算法执行时所耗费的存储空间
6、顺序表和链表的比较:
基于空间的考虑:
(1)顺序表的存储空间是静态分配的,而链表的存储空间是动态分配的。
(2)顺序表占的存储空间必须是连续的,而链表占的存储空间可以是连续的,也可是不连续的
二、栈
●栈实际也是线性表,只不过是一种特殊的线性表。
栈称为“先进后出”表或“后进先出”表,顺序存储、链式存储
●栈的计算:
求栈中元素的个数:
栈底元素—栈顶元素
●栈是限定在一端进行插入与删除的线性表,允许插入元素的一端为栈顶,允许删除元素的一端为栈底,栈顶元素总是最后被插入的元素,也是最先被删除的元素;
栈底元素则总是最先被插入而最后被删除的元素
三、队列
●队列也是一种运算受限的线性表,是一种“先进先出”,“后进后出”的线性表,顺序存储、链式存储
●队列的计算:
求队列中元素的个数:
当rear>
front时,
rear—front当rear<
front时,rear-front+mm(代表队列的容量)
●循环队列仍然是顺序存储结构,是队列常采用的形式
●
队列是一种线性表,它允许在一端进行插入,在另一端进行删除
四、树与二叉树(非线性结构)
1、树
●节点:
树中的每一个点叫做节点,分为根节点(0或1个)、父节点、子节点
度:
一个结点拥有的子树数称为该结点的度。
一棵树的度是指该树中结点的最大度数。
度为1的点节叫做n1,度为2的节点叫做n2
●叶子节点:
度为零的结点称为叶子(没有子节点的节点)叫做n0
●深度:
树中结点的最大层数称为树的高度或深度
2、二叉树
●二叉树:
由左树和右树组成,二叉树的度<
=2,当度
为0时叫做空树
●具有3个结点的二叉树有5种形态
●满二叉树:
指除最后一层外,每一层上的所有结点都
有两个子结点的二叉树
●完全二叉树:
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
●二叉树的性质:
性质1:
二叉树第k层上的结点数目最多为2k-1(k>
=1)
性质2:
深度为m的二叉树至多有2m-1个结点(k>
性质3:
度为2的结点数为n2,度为0的节点叫做n0,则n0=n2+1(度为0的节点比度为2的节点多一个),整个二叉树节点个数:
n=n0+n1+n2
性质4:
具有n个结点的完全二叉树的深度至少为[log2n]+1,其中[log2n]表示取log2n的整数部分
●二叉树的遍历:
遍历:
是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问
(1)前序遍历:
访问根结点——左子树——右子树
(2)中序遍历:
左子树——访问根结点——右子树
(3)后序遍历:
左子树——右子树——访问根结点
例:
前序:
ABDEGCF
中序:
DBGEACF
后序:
DGEBFCA
五、排序
●冒泡排序:
是最简单的一种交换类排序法。
在最坏的情况下,对长度为n的线性表排序,冒泡排序需要比较的次数为n(n-1)/2,其时间复杂度为O(n2)
●直接选择排序:
最坏情况要比较的次数为O(n2),其时间复杂度为O(n2)
●直接插入排序:
最坏的情况下,时间复杂度为O(n2)
●快速排序:
平均时间为O(nlog2n),最坏情况下,时间效率为O(n2)
●堆排序:
最坏情况下,时间复杂度为O(nlog2n)
各种内部排序方法的比较
排序方法
最坏时间
直接插入
O(n2)或n(n-1)/2
直接选择
冒泡
快速
堆
O(nlog2n)
六、查找
●顺序查找:
即适用顺序存储结构,又适用链式存储结构。
对长度为n的线性表进行顺序查找,在最坏情况下需要比较n次
●二分查找:
要求线性表是有序表,另外,二分查找只适用顺序存储结构,在链式存储结构上无法实现二分查找
●二分法查找只适用于顺序存储的有序表,在最坏情况下,二分查找需要比较log2n次
●在平均情况下,在顺序存储的线性表中查询一个元素,需要一半的元素,在最坏情况下,则需要比较线性表中所有的元素。
第2章程序设计基础(2-4分)
1.程序设计方法和风格(**)
2.结构化程序设计(**)
3.面向对象的程序设计(***)
一、程序设计方法与风格
1、程序设计
指设计、编制、调试程序的方法和过程
2、良好的设计风格:
(1)源程序文档化:
程序注释的目的主要是方便其他人人阅读程序(程序中要有必要的注释)
(2)数据说明的方法:
数据说明的次序要规范化,增强可读性(程序的可读性好)
(3)语句的结构:
一行只写一条语句;
避免使用临时变量;
避免彩复杂条件语句;
应使用库函数;
程序模块化;
确保模块独立;
不要修补不良结构的程序,避免滥用goto语句
(4)输入输出:
对输入数据检查合法性;
排列合理;
输入格式简单;
应允许使用自由格式和默认值;
应在屏幕上给出状态信息(输入数据前要有提示信息)
**模块设计要保证低耦合、高内聚
二、结构化程序设计
1、结构化程序设计的原则:
自顶向下、逐步求精、模块化及限制使用goto语句
2、结构化程序的基本结构:
顺序、选择、循环结构
三、面向对象的程序设计
1、对象的特点:
标识唯一性、分类性、多态性、封装性、模块独立性好
(1)标识唯一性:
对象是可以区分的
(2)分类性:
具有相同属性和操作的对象可以抽象成一个类
(3)多态性:
同一个操作可以是不同对象的行为,是指在类中定义名称相同的函数,但是这些函数的参数或者返回值的类型不同
(4)封装性:
对外部只提供接口,方便用户调用,内部实现对外不可见,可实现信息隐蔽,是指将对象分为内部实现和外部接口两个部分
(5)模块独立性好:
对象内部各种元素彼此结合紧密,内聚性好
2、类:
是具有共同属性、共同方法的一组对象的集合,是关于对象的抽象描述,反映属于该对象类型的所有对象的性质,类是对象的抽象,而一个对象则是其对应类的一个实例
3、继承:
是指能够直接获得已有的性质和特征,而不必重复地定义它们
4、多态性:
对象根据所接收的消息而做出动作,同样的消息被不同的对象接收时可导致完全不同的行为,该现象称为多态性
第3章软件工程基础(8分)
1.软件工程基本概念(***)
2.结构化分析方法(**)
3.结构化设计方法(****)
4.软件测试(****)
5.程序的调试(**)
一、基本概念
●软件:
包括程序、数据、文档的完整集合
●软件按功能分为:
应用软件、系统软件、支撑软件
二、软件工程
●软程包含3个要素:
方法、工具和过程
方法是完成软件开发各项任务的技术手段
工具支持软件的开发、管理、文档生成
过程支持软件开发的各个环的控制、管理
●软件工程研究的主要内容是软件开发技术和软件开发管理两个方面。
●软件工程的原则:
抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性、可验证性
抽象:
采用分层抽象、自顶向下、逐层细化的办法控制软件开发过程的复杂性
信息隐蔽:
将模块设计成“黑箱”,实现的细节隐藏在模块内部。
这就是信息封装,使用与实现分离的原则
模块化:
有助于信息隐蔽和抽象,有助于表示复杂的系统
局部化:
保证模块之间具有松散的耦合关系,模块内部具有较强的内聚,这有助于控制分解的复杂性
确定性:
软件开发过程中所有概念的表达应是确定的、无歧义的、规范的
可验证性:
开发大型的软件系统需要对系统自顶向下、逐层分解,以确保系统的正确性
三、软件工程过程
●所进行的基本活动主要包含4种:
软件规格说明、软件开发、软件确认、软件演进
软件规格说明:
规定软件的功能以及运行的限制
软件开发:
产生满足规格说明的软件
软件确认:
确认能够满足用户提出的要求
四、软件生命周期
●软件生存周期:
通常把软件产品从提出、实现、使用、维护到停止使用、退役的过
程称为软件生命周期
●软件生命周期分为3个时期共8个阶段:
1.软件定义时期:
包括问题定义、可行性和需求分析3个阶段
2.软件开发期:
包括概要设计、详细设计、实现和测试4个阶段
3.运行维护期:
即运行维护阶段
●软件生命周期各阶段的主要任务:
1.问题定义:
2.可行性研究与计划制定:
3.需求分析:
对待开发软件提出需求进行分析并给出详细定义。
编写软件规格说
明书及初步的用户手册,提交评审。
4.软件设计:
通常又分为概要设计和详细设计两个阶段,给出软件的结构、模块
的划分、功能的分配以及处理流程。
该阶段提交评审的文档有概要
设计说明书、详细设计说明书和测试计划初稿
5.软件实现:
在软件设计的基础上编写程序。
该阶段完成的文档有用户手册、操
作手册等面向用户的文档,以及为下一步做准备而编写的单元测试
计划
6.软件测试:
在设计测试用例的基础上,检验软件的各个组成部分。
编写测试分
析报告
7.运行维护:
五、结构化分析方法
1、需求分析和需求分析方法
(1)、需求分析阶段的工作:
●需求获取
●需求分析
●需求编写规格说明书
●需求评审
(2)、需求分析方法:
常用见的需分析方法:
(1)结构化分析方法
(2)面向对象的分析方法:
分为静态分析方法和动态分析方法
2、结构化分析方法
使用数据流图(DFD)、数据字典(DD)、结构化英语、判定表和判定树等工具,实质是眼于数据流、自顶向下、对系统的功能进行逐层分解、以数据流图和数据字典为主要工具,建立系统的逻辑模型
3、结构化分析方法的常用工具
(1)数据流图(DFD)
●数据流图是描述数据处理过程的工具,它是结构化程序设计理论在软件需求分析阶段的运用
●程序流程图、N-S图、PAD图是详细设计过程
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