第一章

計算機基礎(chǔ)及公共基礎(chǔ)知識第1章計算機基礎(chǔ)及公共基礎(chǔ)知識.pptx第2章利用Word2010創(chuàng)建電子文檔.pptx第3章Word文檔高級編輯.pptx第4章Excel2010操作基礎(chǔ).pptx第5章Excel2010數(shù)據(jù)處理與圖表.pptx第6章PowerPoint2010幻燈片的使用.pptx第7章PowerPoint2010幻燈片的使用.pptx主要內(nèi)容1.1計算機概述1.2信息的表示與存儲

1.3計算機硬件系統(tǒng) 1.4計算機軟件系統(tǒng) 1.5多媒體技術(shù)簡介 1.6計算機病毒及其防治 1.7Internet基礎(chǔ)及應(yīng)用 1.8公共基礎(chǔ)知識簡介 1.1計算機概述1.1.1計算機的發(fā)展 1.1.2計算機的特點、用途和分類 1.1.3未來計算機的發(fā)展趨勢 1.1.4信息技術(shù) 1.1.1計算機的發(fā)展1946年，由美國賓夕法尼亞大學研制的ENIAC(Electronicnumericalintegratorandcalculator，電子數(shù)字積分計算機）正式交付使用，這從真正意義上標志著電子計算機時代的到來。繼第一臺計算機ENIAC之后，美籍匈牙利數(shù)學家馮·諾依曼和他的同事研制了人類歷史上的第二臺電子計算機EDVAC，EDVAC為現(xiàn)代電子計算機的體系結(jié)構(gòu)和工作原理奠定了非常重要的基礎(chǔ)。1.1.1計算機的發(fā)展EDVAC計算機首次采用了二進制思想和存儲程序控制原理進行工作，這是現(xiàn)代電子計算機最顯著的特征和工作原理，也稱為馮·諾依曼原理，其中包含三個重要的思想：①計算機至少應(yīng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個基本功能部分組成。②采用二進制數(shù)形式表示計算機的指令和數(shù)據(jù)。③將程序和數(shù)據(jù)放在存儲器中，由程序控制計算機自動執(zhí)行，即“存儲程序控制”。1.1.2計算機的特點、用途和分類1、計算機的特點：處理速度快、運算精度高；存儲能力強；準確的邏輯判斷能力；高度自動化；網(wǎng)絡(luò)與通信功能。1.1.2計算機的特點、用途和分類2、計算機的應(yīng)用：科學計算（或稱為數(shù)值計算）信息處理（最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域）過程控制人工智能計算機輔助多媒體應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信嵌入式系統(tǒng)電子商務(wù)1.1.2計算機的特點、用途和分類3、計算機的分類（1）按信息的形式和處理方式劃分①數(shù)字計算機：數(shù)字計算機處理的是離散的數(shù)據(jù)，輸入是數(shù)字量，輸出也是數(shù)字量。其基本運算部件是數(shù)字邏輯電路，因此運算精度高、通用性強。我們現(xiàn)在所使用的一般都是數(shù)字計算機②模擬計算機：模擬計算機處理和顯示的是連續(xù)的物理量，其基本運算部件是由運算放大器構(gòu)成的各類運算電路。一般說來，模擬計算機不如數(shù)字計算機精確、通用性不強，但解題速度快，主要用于過程控制和模擬仿真。③數(shù)模混合計算機：數(shù)模混合計算機兼有數(shù)字和模擬兩種計算機的優(yōu)點，既能接收、輸出和處理模擬量，又能接收、輸出和處理數(shù)字量。1.1.2計算機的特點、用途和分類3、計算機的分類（2）按使用范圍劃分①通用計算機：通用計算機指適用于各種應(yīng)用場合，功能齊全、通用性好的計算機。②專用計算機：專用計算機指為解決某種特定問題而專門設(shè)計的計算機，一般用在過程控制中，如智能儀表、飛機的自動控制、導(dǎo)彈的導(dǎo)航系統(tǒng)等。1.1.2計算機的特點、用途和分類3、計算機的分類（3）按計算機規(guī)模和處理功能劃分①巨型機②大型通用機③微型計算機④服務(wù)器⑤工作站1.1.3未來計算機的發(fā)展趨勢1.電子計算機的發(fā)展方向（1）巨型化（軍事和科研教育）（2）微型化（3）網(wǎng)絡(luò)化（4）智能化（語音識別）（5）多媒體化1.1.3未來計算機的發(fā)展趨勢2.新型計算機①分子計算機；②量子計算機；③光子計算機；④納米計算機；⑤生物計算機1.1.4信息技術(shù)一般來說，信息技術(shù)包括了信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)。信息基礎(chǔ)技術(shù)：信息基礎(chǔ)技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，包括新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術(shù)。信息系統(tǒng)技術(shù)：信息系統(tǒng)技術(shù)是指有關(guān)信息的獲取、傳輸、處理、控制的設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)。感測技術(shù)、通信技術(shù)、計算機與智能技術(shù)和控制技術(shù)是它的核心和支撐技術(shù)。信息應(yīng)用技術(shù)：信息應(yīng)用技術(shù)是針對種種實用目的的技術(shù)，如信息管理、信息控制、信息決策等技術(shù)門類。信息技術(shù)在社會各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，顯示出強大的生命力。展望未來，現(xiàn)代信息技術(shù)將面向數(shù)字化、多媒體化、高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶、智能化等方面發(fā)展。1.2信息的表示與存儲1.2.1數(shù)據(jù)與信息1.2.2計算機中的數(shù)據(jù) 1.2.3計算機中數(shù)據(jù)的單位 1.2.4字符的編碼 1.2.1數(shù)據(jù)與信息信息是針對某一特定目的的事實或事物，它是現(xiàn)實世界在人腦中的反應(yīng)，是現(xiàn)實世界事物存在方式或運動狀態(tài)的反映。數(shù)據(jù)是由人工或自動化手段加以處理的事實、場景、概念和指示的符號表示。字符、聲音、表格、符號和圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)2、4、6、8、10、12是一組數(shù)據(jù)，其本身是沒有意義的，但對它進行分析后，就可得到一組等差數(shù)列，從而很清晰的得到后面的數(shù)字。這便對這組數(shù)據(jù)賦予了意義，稱為信息，是有用的數(shù)據(jù)。1.2.2計算機中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和信息在計算機內(nèi)部采用二進制來保存。無論是指令還是數(shù)據(jù)，若想存入計算機中，都必須采用二進制數(shù)編碼形式，即使是圖形、圖像、聲音等信息，也必須轉(zhuǎn)換成二進制，才能存入計算機中。1.2.3計算機中數(shù)據(jù)的單位1.計算機中數(shù)據(jù)的常用單位位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，代碼只有0和1，采用多個數(shù)碼（0和1的組合）表示一個數(shù)，其中每一個數(shù)碼稱為1位(bit)。字節(jié)是信息組織和存儲的基本單位，一個字節(jié)由8位二進制數(shù)字組成。字節(jié)也是計算機體系結(jié)構(gòu)的基本單位。為了便于存儲器的大小，統(tǒng)一以字節(jié)(Byte，B)為單位。1.2.3計算機中數(shù)據(jù)的單位1.計算機中數(shù)據(jù)的常用單位常見的存儲單位如表1.2所示。單位名稱含義說明KB千字節(jié)1KB=1024B=210B適用于文件計量MB兆字節(jié)1MB=1024KB=220B適用于內(nèi)存、軟盤、光盤計量GB吉字節(jié)1GB=1024MB=230B適用于硬盤計量TB太字節(jié)1TB=1024GB=240B適用于硬盤計量1.2.3計算機中數(shù)據(jù)的單位2.字長字長是指CPU能夠同時處理的二進制位數(shù)目。它直接關(guān)系到計算機的計算精度、功能和速度。字長越長，計算機精度越高，處理能力越強。目前，微型計算機字長主要是32位和64位。1.2.4字符的編碼計算機中的字符包括西文字符(字母、數(shù)字、各種符號)和中文字符，即所有不可做算術(shù)運算的數(shù)據(jù)。計算機以二進制數(shù)的形式存儲和處理數(shù)據(jù)，因此，字符必須按特定的規(guī)則進行二進制編碼才可進入計算機。1.2.4字符的編碼1.西文字符的編碼ASCII是美國信息交換標準代碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)的縮寫，被國際標準化組織指定為國際標準，它有7位碼和8位碼兩種版本。而國際通用的則是7位ASCⅡ碼，即用7位二進制數(shù)來表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相應(yīng)可以表示l28個不同字符的編碼。1.2.4字符的編碼2.漢字的編碼我國于1980年發(fā)布了國家漢字編碼標準GB2312—1980，全稱是《信息交換用漢字編碼字符集一基本集》，簡稱GB碼或國標碼。國標碼的字符集：共收錄了7445個圖形符號和兩級常用漢字等。區(qū)位碼：也稱為國際區(qū)位碼，是國標碼的一種變形，是由區(qū)號(行號)和位號(列號)構(gòu)成，區(qū)位碼由4位十進制數(shù)字組成，前2位為區(qū)號，后2位為位號。1.2.4字符的編碼2.漢字的編碼區(qū)：陣中的每一行，用區(qū)號表示，區(qū)號范圍是1～94。位：陣中的每一列，用位號表示，位號范圍也是1～94。區(qū)位碼：漢字的區(qū)號與位號的組合(高兩位是區(qū)號，低兩位是位號)。實際上，區(qū)位碼也是一種漢字輸入碼，其最大優(yōu)點是一字一碼即無重碼，最大缺點是難以記憶。1.2.4字符的編碼3.漢字的處理過程從漢字編碼的角度看，計算機對漢字信息的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉(zhuǎn)換過程，這些編碼主要包括：漢字輸入碼、漢字內(nèi)碼、漢字地址碼、漢字字形碼等。1.2.4字符的編碼3.漢字的處理過程（1）漢字輸入碼漢字輸入碼是為使用戶能夠使用西文鍵盤輸入漢字而編制的編碼，也叫外碼。好的輸入編碼應(yīng)具有編碼短，可以減少擊鍵的次數(shù);重碼少，可以實現(xiàn)盲打，便于學習和掌握，但目前還沒有一種符合上述全部要求的漢字輸人編碼方法。漢字輸入碼有許多種不同的編碼方案，大致分為4類：音碼、音形碼、形碼、數(shù)字碼。1.2.4字符的編碼3.漢字的處理過程（2）漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼是為在計算機內(nèi)部對漢字進行處理、存儲和傳輸而編制的漢字編碼。它應(yīng)能滿足存儲、處理和傳輸?shù)囊螅徽撚煤畏N輸入碼，輸入的漢字在機器內(nèi)部都要轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的漢字機內(nèi)碼，然后才能在機器內(nèi)傳輸、處理。1.2.4字符的編碼3.漢字的處理過程（3）漢字字形碼漢字字形碼是存放漢字字形信息的編碼，它與漢字內(nèi)碼一一對應(yīng)。每個漢字的字形碼是預(yù)先存放在計算機內(nèi)的，常稱為漢字庫。描述漢字字形的方法主要有點陣字形和矢量表示方式。點陣字形法：用一個排列成方陣的點的黑自來描述漢字。矢量表示方式：描述漢字字形的輪廓特征，采用數(shù)學方法描述漢字的輪廓曲線。1.2.4字符的編碼3.漢字的處理過程（4）漢字地址碼漢字地址碼是指漢字庫(這里主要指漢字字形的點陣式字模庫)中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼。在漢字庫中，字形信息都是按一定順序(大多數(shù)按照標準漢字國標碼中漢字的排列順序)連續(xù)存放在存儲介質(zhì)中的，所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的，而且與漢字機內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系，從而簡化了漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。漢字通過漢字輸人碼轉(zhuǎn)換為國標碼，然后轉(zhuǎn)換為內(nèi)碼，以內(nèi)碼的形式進行存儲和處理。在漢字通信過程中。處理機將漢字內(nèi)碼轉(zhuǎn)換為適合于通信用的交換碼，以實現(xiàn)通信處理。1.3計算機硬件系統(tǒng)1.3.1運算器 1.3.2控制器 1.3.3存儲器 1.3.4輸入/輸出設(shè)備 1.3.1運算器運算器又稱算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，ALU），是對數(shù)據(jù)進行加工、運算的部件，它接受控制器的控制，按照算術(shù)運算規(guī)則進行加、減、乘、除等算術(shù)運算，還可以進行與、或、非等邏輯運算。運算器由算術(shù)邏輯部件、數(shù)據(jù)寄存器、累加器等部分組成。1.3.1運算器運算器的性能是衡量整個計算機性能的重要因素之一，與運算器的性能相關(guān)的指標包括以下兩個：字長：CPU能夠同時處理的二進制位數(shù)目。它直接關(guān)系到計算機的計算精度、功能和速度。字長越長，計算機精度越高，處理能力越強。目前，微型計算機字長主要是32位和64位。運算速度：運算速度一般用每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù)來表示，其單位是百萬條指令每秒（MIPS），目前微機的運算速度一般在200~300MIPS以上。1.3.2控制器控制器是計算機的控制指揮中心，它協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作。它的主要功能是識別和翻譯指令代碼，安排操作的先后順序，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，控制數(shù)據(jù)的流動方向，保證計算機各部件有條不紊的協(xié)調(diào)工作。控制器由指令計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、操作控制器等部分組成。1.3.2控制器通常將運算器和控制器集成在一塊芯片上，稱為中央處理器，它是計算機系統(tǒng)的核心設(shè)備。主頻：CPU的標準工作頻率，即CPU的時鐘頻率，CPU在一秒鐘內(nèi)能夠完成的工作周期數(shù)。這是一個計算機很重要的性能指標，CPU主頻以MHz（兆赫）為單位計算，1MHz指每秒一百萬次（脈沖）。主頻越高，單位時間內(nèi)完成的指令數(shù)也越多。目前，主流的微型計算機的CPU主頻有2.8GHz、3.0GHz和3.2GHz等。1.3.3存儲器存儲器是具有記憶功能的部件，用于存放程序和數(shù)據(jù)。通常對存儲器可分為內(nèi)存儲器（也稱主存儲器）和外存儲器（也稱輔助存儲器）。1.內(nèi)存內(nèi)存器用于存放計算機當前正待運行的程序和數(shù)據(jù)，由半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成內(nèi)存它的工作速度快，但容量較小，價格較高，它可直接與CPU直接交換數(shù)據(jù)和指令。內(nèi)存按照工作方式的不同，可分為只讀存貯器（ReadOnlyMemory，ROM）和隨機存儲器（RandomAccessMemory，RAM）。1.3.3存儲器1.內(nèi)存（1）RAMRAM中的數(shù)據(jù)既可以讀出，也可以改寫，它是計算機工作的主要存儲區(qū)，一切需要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)都要預(yù)先裝入該存儲器中才能工作。RAM又可分為SRAM和。SRAM的存取速度比DRAM快，但集成度低，功耗大，價格貴。計算機內(nèi)存條采用的是DRAM，集成度高，功耗低，價格便宜。RAM對計算機硬件系統(tǒng)的性能影響僅次于CPU，所以對其工作速度和存儲容量要求較高。1.3.3存儲器1.內(nèi)存（2）ROMROM中的數(shù)據(jù)只能夠讀出，但不能改寫，計算機斷電后存儲器中的數(shù)據(jù)仍然存在。一般用于存放各種固化的系統(tǒng)軟件，如ROMBIOS、監(jiān)控程序等。（3）高速緩存高速緩存（Cache）是現(xiàn)代計算機結(jié)構(gòu)中的一個重要部件，是為了解決CPU和主存儲器速度不匹配而設(shè)計的，一般由SRAM實現(xiàn)。1.3.3存儲器1.內(nèi)存存儲器的性能指標主要包括：內(nèi)存容量：內(nèi)存儲器中能夠存儲信息的總字節(jié)數(shù)，以KB、MB、GB為單位，反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。內(nèi)存容量的大小直接影響計算機的整體性能。存取速度：一般用存取周期來表示，存取周期是指對內(nèi)存進行一次完整存/取操作所需的時間，即存儲器進行連續(xù)存取操作所允許的最小時間間隔，一般以時鐘周期的倍數(shù)來描述。存取周期越短，計算機存取速度越快，從而計算機性能越好。1.3.3存儲器2.外存?zhèn)鹘y(tǒng)硬盤（HardDiskDrive，HDD），又稱溫徹斯特式硬盤，是計算機主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。U盤是一種使用USB（UniversalSerialBus）接口的無需物理驅(qū)動器的微型高容量移動存儲產(chǎn)品，通過USB接口與計算機連接，實現(xiàn)即插即用。光盤（CompactDisc）是近代發(fā)展起來不同于完全磁性載體的光學存儲介質(zhì)，采用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質(zhì)的方法存儲和再生信息，又稱激光光盤。光盤具有存儲容量大、攜帶方便、易于長期保存、成本低等特點。1.3.3存儲器3.存儲器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)一般存儲器有3個重要的指標：速度、容量和每位價格，一般來說，速度越快，價格越高；容量越大，價格越低，容量大，速度就越低。整個計算機系統(tǒng)存儲器的層次結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。1.4計算機軟件系統(tǒng)1.4.1軟件的概念1.4.2軟件系統(tǒng)及其組成1.4.1軟件的概念只有硬件而沒有任何軟件支持的計算機稱為“裸機”。要使計算機能正常工作還必須要有相應(yīng)的軟件支撐。一般把計算機的程序、要處理的數(shù)據(jù)及其有關(guān)的文檔統(tǒng)稱為軟件。整個計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。1.4.1軟件的概念1.程序程序(program)是為實現(xiàn)特定目標或解決特定問題而用計算機語言編寫的指令的集合。2.程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言用于書寫計算機程序的語言。語言的基礎(chǔ)是一組記號和一組規(guī)則。根據(jù)規(guī)則由記號構(gòu)成的記號串的總體就是語言。1.4.1軟件的概念計算機中程序設(shè)計語言的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段：（1）機器語言（2）匯編語言（3）高級語言1.4.2軟件系統(tǒng)及其組成軟件按其功能劃分，可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類型，其基本組成如圖1.4所示。1.4.2軟件系統(tǒng)及其組成1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的軟件。主要負責管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使之可以協(xié)調(diào)工作。常見的系統(tǒng)軟件主要有操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和系統(tǒng)輔助處理程序等。1.4.2軟件系統(tǒng)及其組成2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同問題、不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求而提供的那部分軟件。它可以拓寬計算機系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，放大硬件的功能。常用的應(yīng)用軟件包括辦公軟件(如WPS、Microsoftoffice等)、多媒體處理軟件、Internet工具軟件、財務(wù)軟件、繪圖軟件(如Photoshop)等。1.5多媒體技術(shù)簡介1.5.1多媒體的特征1.5.2媒體的數(shù)字化1.5.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮1.5.1多媒體的特征多媒體技術(shù)具有以下顯著特征：①集成性。②實時性。③交互性。④數(shù)字化1.5.2媒體的數(shù)字化在計算機和通信領(lǐng)域，最基本的三種媒體是聲音、圖像和文本。1.聲音（1）聲音的數(shù)字化聲音的主要物理特征包括頻率和振幅。最終產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)量按照下面公式計算：音頻數(shù)據(jù)量(B)=采樣時間(S)x采樣頻率(Hz)×量化位數(shù)(b)x聲道數(shù)/81.5.2媒體的數(shù)字化（2）音頻文件格式①WAV②MP3③MID④WMA1.5.2媒體的數(shù)字化（2）音頻文件格式①WAV②MP3③MID④WMA1.5.2媒體的數(shù)字化2.圖像（1）靜態(tài)圖像的數(shù)字化一幅圖像可以近似地看成由許多的點組成。因此它的數(shù)字化通過采樣和量化來實現(xiàn)。采樣就是采集組成一幅圖像的點，量化就是將采集到的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值。（2）動態(tài)圖像的數(shù)字化人眼看到的一幅圖像在消失后，還將在人的視網(wǎng)膜上滯留十分之一秒，動態(tài)圖像正是根據(jù)這樣的原理而產(chǎn)生的。動態(tài)圖像是將靜態(tài)圖像以每秒鐘N幅的速度播放，當N≥25時，顯示在人眼中的就是連續(xù)的畫面。1.5.2媒體的數(shù)字化（3）點位圖和矢量圖點位圖法是將一幅圖分成很多小像素，每個像素用若干二進制位表示像素的信息。矢量圖是用一些指令來表示一幅圖。（4）圖像文件的格式①BMP格式：Windows采用的圖像文件存儲格式。②GIF格式：聯(lián)機圖形交換使用的一種圖像文件格式。③TIFF格式：二進制文件格式。④PNG格式：圖像文件格式。⑤WMR格式：絕大多數(shù)Windows應(yīng)用程序都可以有效處理的格式。⑥D(zhuǎn)XF格式：一種向量格式。⑦JPEG格式：是目前所有格式中壓縮率最高的格式。1.5.2媒體的數(shù)字化（5）視頻文件格式①AVI格式：Windows操作系統(tǒng)中數(shù)字視頻文件的標準格式。②MOV格式：QuickTimeforWindows視頻處理軟件所采用的格式。③ASF格式（AdvancedStreamingFormat）：以*.asf和*.wmv為后綴名的視頻文件，主要是針對RM而設(shè)計，也是WindowsMedia的核心。1.5.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮1．多媒體信息的壓縮原理多媒體信息中間常存在一些多余成分，既冗余度。數(shù)據(jù)中間尤其是相鄰的數(shù)據(jù)之間，常存在著相關(guān)性，如圖片中常常有色彩均勻的背影，電視信號的相鄰兩幀之間可能只有少量的變化影物是不同的，聲音信號有時具有一定的規(guī)律性和周期性等。因此，有可能利用某些變換來盡可能地去掉這些相關(guān)性。但這種變換有時會帶來不可恢復(fù)的損失和誤差，因此叫做不可逆壓縮，或稱有失真編碼、摘壓縮等。1.5.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮2．無損壓縮和有損壓縮（1）無損壓縮無損壓縮利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不產(chǎn)生任何失真，但壓縮率受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的理論限制，一般為2:1~5:1。（2）有損壓縮有損壓縮方法利用了人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息。雖然不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小，卻換來了大得多的壓縮比。1.5.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮2．無損壓縮和有損壓縮（1）無損壓縮無損壓縮利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不產(chǎn)生任何失真，但壓縮率受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的理論限制，一般為2:1~5:1。（2）有損壓縮有損壓縮方法利用了人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息。雖然不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小，卻換來了大得多的壓縮比。1.6計算機病毒及其防治1.6.1計算機病毒的特征和分類1.6.2計算機病毒的預(yù)防1.6.1計算機病毒的特征和分類1．計算機病毒的概念1994年2月28日頒布的《中華人民共和國計算機安全保護條例》中，對病毒的定義如下：計算機病毒是指編制或者在計算機程序中插入的、破壞計算機功能或者毀壞數(shù)據(jù)、影響計算機使用并能自我復(fù)制的一組計算機指令或者程序代碼。公安部于2000年4月26頒布的《計算機病毒防治管理辦法》中，沿用了這一定義。1.6.1計算機病毒的特征和分類2．計算機病毒的特征（1）傳染性（2）隱蔽性（3）破壞性（4）寄生性（5）潛伏性1.6.1計算機病毒的特征和分類3．計算機病毒的分類計算機病毒的分類方法有很多，按感染方式可分為引導(dǎo)型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒和Internet病毒。引導(dǎo)區(qū)型病毒主要通過軟盤在操作系統(tǒng)中傳播，感染引導(dǎo)區(qū)，蔓延到硬盤，并能感染到硬盤中的"主引導(dǎo)記錄"。文件型病毒是文件感染者，也稱為“寄生病毒”。它運行在計算機存儲器中，通常感染擴展名為COM、EXE、SYS等可執(zhí)行文件。1.6.1計算機病毒的特征和分類3．計算機病毒的分類混合型病毒具有引導(dǎo)區(qū)型病毒和文件型病毒兩者的特點。宏病毒是指用BASIC語言編寫的病毒程序寄存在Office文檔上的宏代碼。宏病毒影響對文檔的各種操作。Internet病毒又稱為網(wǎng)絡(luò)病毒，大多通過E-mail傳播，黑客是危害計算機系統(tǒng)的源頭之一。1.6.1計算機病毒的特征和分類4.計算機感染病毒的常見癥狀①磁盤文件數(shù)目無故增多；②經(jīng)常無緣無故地死機或重新啟動；③程序執(zhí)行時間比正常的明顯變長；④系統(tǒng)內(nèi)存空間明顯變小；⑤感染病毒的可執(zhí)行文件長度明顯增加；⑥原本可以正常運行的程序突然因為內(nèi)存不足無法裝入；⑦顯示器上出現(xiàn)一些莫名其妙的信息或異常現(xiàn)象；⑧系統(tǒng)的日期/時間被修改成新近的日期/時間。1.6.2計算機病毒的預(yù)防①安裝實時監(jiān)控的殺毒軟件或防毒卡，定期更新病毒庫。②不要在微機上玩游戲，因為游戲軟件是病毒的主要載體。③及時升級殺毒軟件，安裝操作系統(tǒng)的補丁程序。④不要隨意打開來歷不明的電子郵件及附件。⑤不要隨意打開陌生人傳來的頁面鏈接，謹防其中隱藏的木馬病毒。⑥安裝防火墻工具，過濾不安全的站點訪問。⑦對重要數(shù)據(jù)進行備份。1.7Internet基礎(chǔ)及應(yīng)用1.7.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念1.7.2Internet基礎(chǔ)1.7.3

Internet簡單應(yīng)用1.7.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念計算機網(wǎng)絡(luò)比較通用的定義是：計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備和通信線路，將地理位置分散的、具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)互連起來，通過網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。2.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（1）按覆蓋的地理范圍分類按照組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的計算機之間的距離和網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域范圍的不同，計算機網(wǎng)絡(luò)可分為如下三種。①局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）：將網(wǎng)絡(luò)中有限范圍內(nèi)的各種計算機、終端與外部設(shè)備（如高速打印機）互連形成的通信網(wǎng)絡(luò)，稱為局域網(wǎng)。其覆蓋范圍一般為幾十米到幾千米，最大距離不超過10km，屬于一個部門或單位組建的小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。例如，在一個辦公樓、一所校園內(nèi)、一個企業(yè)內(nèi)等。局域網(wǎng)的傳輸速率一般為4～1000Mb/之間。局域網(wǎng)組網(wǎng)方便、成本低及使用靈活、且數(shù)據(jù)傳輸率較高、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量高等特點，深受用戶歡迎，是目前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最活躍的一個分支。②城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）：城域網(wǎng)的覆蓋范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，通常在幾千米到100千米之間，規(guī)模如一個城市。它的運行方式類似于局域網(wǎng)。城域網(wǎng)的傳輸速率一般為45～150Mb/s。它的傳輸介質(zhì)一般以光纖為主。城域網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語音、圖形與視頻等多媒體信息的傳輸功能。③廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）：跨省、跨國等大范圍的各種計算機、終端與外部設(shè)備互連形成的通信網(wǎng)絡(luò)，稱為廣域網(wǎng)。其特點是適用范圍一般為幾十到幾千公里，可使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)。該類型網(wǎng)絡(luò)可以使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶相互通信和交互信息，實現(xiàn)局域資源共享與廣域資源共享相結(jié)合。2.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（1）按覆蓋的地理范圍分類①局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）：將網(wǎng)絡(luò)中有限范圍內(nèi)的各種計算機、終端與外部設(shè)備（如高速打印機）互連形成的通信網(wǎng)絡(luò)，稱為局域網(wǎng)。其覆蓋范圍一般為幾十米到幾千米，最大距離不超過10km，屬于一個部門或單位組建的小范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。例如，在一個辦公樓、一所校園內(nèi)、一個企業(yè)內(nèi)等。局域網(wǎng)的傳輸速率一般為4～1000Mb/之間。局域網(wǎng)組網(wǎng)方便、成本低及使用靈活、且數(shù)據(jù)傳輸率較高、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量高等特點，深受用戶歡迎，是目前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最活躍的一個分支。2.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（1）按覆蓋的地理范圍分類②城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）：覆蓋范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，通常在幾千米到100千米之間，規(guī)模如一個城市。它的運行方式類似于局域網(wǎng)。城域網(wǎng)的傳輸速率一般為45～150Mb/s。它的傳輸介質(zhì)一般以光纖為主。③廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）：跨省、跨國等大范圍的各種計算機、終端與外部設(shè)備互連形成的通信網(wǎng)絡(luò)，稱為廣域網(wǎng)。其特點是適用范圍一般為幾十到幾千公里，可使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)。該類型網(wǎng)絡(luò)可以使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶相互通信和交互信息，實現(xiàn)局域資源共享與廣域資源共享相結(jié)合。2.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類（2）按組網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)分類計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)反映了網(wǎng)絡(luò)中各實體（計算機或終端）間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，并且通過網(wǎng)絡(luò)中通信節(jié)點與通信線路之間的幾何關(guān)系表達出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)一般分為總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀型5種，如圖1.5所示。1.7.2Internet基礎(chǔ)1．Internet起源與發(fā)展1969年，美國國防部為保障戰(zhàn)時計算機系統(tǒng)工作的不間斷性，決定將美國軍方的計算機主機同科研機構(gòu)的計算機連接起來。于是，由美國國防部研究計劃管理局籌備建立了一個名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，人們普遍把ARPANET認為是INTERNET最早的雛形。1.7.2Internet基礎(chǔ)2.TCP/IP協(xié)議簡介TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞，包括許多協(xié)議，包括了IP協(xié)議，IMCP協(xié)議，TCP協(xié)議，以及HTTP、FTP、POP3協(xié)議等等，所有的這些協(xié)議組成了TCP/IP協(xié)議簇。其中，核心的協(xié)議就是TCP協(xié)議和IP協(xié)議。1.7.2Internet基礎(chǔ)2.TCP/IP協(xié)議簡介TCP協(xié)議：即傳輸控制協(xié)議，它提供的是一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)。當傳送受差錯干擾的數(shù)據(jù)，或舉出網(wǎng)絡(luò)故障，或網(wǎng)絡(luò)負荷太重而使網(wǎng)際基本傳輸系統(tǒng)不能正常工作時，就需要通過其他的協(xié)議來保證通信的可靠。TCP就是這樣的協(xié)議。IP協(xié)議即互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)，它將多個網(wǎng)絡(luò)連成一個互聯(lián)網(wǎng)，可以把高層的數(shù)據(jù)以多個數(shù)據(jù)包的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。IP的基本任務(wù)是通過互聯(lián)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)包，各個IP數(shù)據(jù)包之間是相互獨立的。1.7.2Internet基礎(chǔ)3.IP地址與域名系統(tǒng)（1）IP地址在Internet上為每臺計算機指定的地址稱為IP地址（網(wǎng)際協(xié)議地址），它是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式。IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址組成。1.7.2Internet基礎(chǔ)3.IP地址與域名系統(tǒng)（1）IP地址在Internet中，IP地址編址方案：將IP地址空間劃分為A、B、C、D、E五類，其中A、B、C是基本類，D、E類作為多播和保留使用net-id24bithost-id24位net-id16位net-id8位0A類地址host-id16位B類地址C類地址011host-id8位D類地址1

1

1

0多播地址E類地址保留為今后使用1

1

1

101A類地址的主機號字段host-id為3字節(jié)B類地址的主機號字段host-id為2字節(jié)C類地址的主機號字段host-id為1字節(jié)D類地址是多播地址

E類地址保留為今后使用

1.7.2Internet基礎(chǔ)3.IP地址與域名系統(tǒng)（2）域名、域名系統(tǒng)IP地址是用數(shù)字來代表主機的地址，域名地址的意義就是以一組英文簡寫來代替難記的數(shù)字。為了便于網(wǎng)絡(luò)地址的分層管理和分配，互聯(lián)網(wǎng)采用了域名管理系統(tǒng)DNS。在

DNS

中，域名是由不同級別的標記字符依次組成的，標記之間用“.”分隔。對于入網(wǎng)的每臺計算機都有類似結(jié)構(gòu)的域名，即：計算機主機名·機構(gòu)名·網(wǎng)絡(luò)名·最高層域名，如。1.7.2Internet基礎(chǔ)Internet對某些通用性的域名作了規(guī)定。例如，com是工商界域名，edu是教育界域名，gov是政府部門域名等等。此外，國家和地區(qū)的域名常用兩個字母表示。例如，fr表示法國，jp表示日本，us表示美國，uk表示英國，cn表示中國

，等等。1.7.2Internet基礎(chǔ)（2）域名、域名系統(tǒng)DNS服務(wù)是計算機網(wǎng)絡(luò)上最常使用的服務(wù)之一。通過DNS，實現(xiàn)從主機數(shù)字IP地址與名字之間的相互轉(zhuǎn)換，以及對特定IP地址或名字的路由解析與尋找。1.7.2Internet基礎(chǔ)4.常見的Internet接入方式①ISP：Internet服務(wù)提供商（Internetserviceprovider,ISP）是眾多企業(yè)和用戶接入Internet的橋梁。ISP能夠提供的功能包括：分配IP地址和網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)、提供聯(lián)網(wǎng)軟件、提供各種因特網(wǎng)服務(wù)，如Telnet，F(xiàn)TP，WWW，郵件服務(wù)等。②非對稱數(shù)字用戶專線（ADSL）方式：ADSL是一種通過現(xiàn)有普通電話線提供高速數(shù)據(jù)傳輸，寬帶接入Internet的業(yè)務(wù)。ADSL能在普通電話線上提供最高可達8Mbit/s的高速數(shù)據(jù)下載，而上行速率最高可達640kbit/s，傳輸距離達3km～5km。③無線接入Internet：該方式要求用戶通過高頻天線和ISP連接，距離在10km左右，帶寬為2～11Mbit/s，適合城市里距離ISP不遠的用戶。1.7.3Internet簡單應(yīng)用1.WWW服務(wù)與信息瀏覽WWW是一種基于超文本（Hypertext）方式的信息查詢工具。采用服務(wù)器/客戶機結(jié)構(gòu)。在服務(wù)器端定義了一種組織多媒體文件的標準——超文本標識語言（HTML）。按HTML格式儲存的文件被稱作超文本文件。在客戶端，WWW系統(tǒng)通過Netscape或InternetExplorer等工具軟件提供了方便、快捷地查閱超文本文件的手段。

WWW服務(wù)提供的主要功能有：①檢索查詢功能②文件服務(wù)功能③建立自己的主頁（HomePage）④提供其他Internet服務(wù)（如FTP、Gopher、WAIS、E-mail等）1.7.3

Internet簡單應(yīng)用

2.電子郵件服務(wù)（1）電子郵件利用計算機網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送或接收郵件的工具被稱為“電子郵件”，英文名為E-mail。電子郵件（E-mail）是Internet應(yīng)用最廣的服務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)的電子郵件系統(tǒng)，用戶可以以非常快速的方式與世界上任何一個角落的網(wǎng)絡(luò)用戶聯(lián)絡(luò)。這些電子郵件可以是文字、圖像、聲音等各種格式。正是由于電子郵件的使用簡易、投遞迅速、易于保存、全球暢通無阻，使得電子郵件被廣泛地應(yīng)用。1.7.3

Internet簡單應(yīng)用

2.電子郵件服務(wù)（2）電子郵件服務(wù)器與地址電子郵件服務(wù)器是處理郵件交換的軟硬件設(shè)施的總稱，包括電子郵件程序、電子郵件箱等。使用Internet提供的電子郵件服務(wù)的前提是，首先要擁有自己的電子郵箱。一般的情況下，一個電子郵件地址由3部分組成：信箱名稱＋@＋接收E-mail地址的服務(wù)器。信箱名稱表示用戶名，同一個E-mail接收服務(wù)器不能有相同的信箱名稱；@是E-mail地址專用標識符號，將用戶名和接收服務(wù)器分開；@后面是郵件接收服務(wù)器，表示郵件所在的地方。電子郵箱地址格式：用戶名@郵件服務(wù)器名（如ytxyzhq@163.com）。1.7.3

Internet簡單應(yīng)用1.8公共基礎(chǔ)知識簡介1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)1.8.3軟件工程基礎(chǔ)1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法算法是指解題方案的準確而完整的描述。算法不等于程序，也不等計算機方法，程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計。算法是一組嚴謹?shù)囟x運算順序的規(guī)則，每一個規(guī)則都是有效的，是明確的，此順序?qū)⒃谟邢薜拇螖?shù)下終止。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法算法的特征包括：①可行性：針對實際問題而設(shè)計的算法，執(zhí)行后能夠得到滿意的結(jié)果。②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；③有窮性：算法必須能在有限的時間內(nèi)做完，即能在執(zhí)行有限步驟后終止，包括合理的執(zhí)行時間的含義；④擁有足夠的情報：要使算法有效必需為算法提供足夠的情報當算法擁有足夠的情報時，此算法才最有效的；而當提供的情報不夠時，算法可能無效。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法算法的基本要素包括：一是對數(shù)據(jù)對象的運算和操作；二是算法的控制結(jié)構(gòu)。基本運算和操作包括：算術(shù)運算、邏輯運算、關(guān)系運算、數(shù)據(jù)傳輸。算術(shù)運算主要包括加、減、乘、除等運算；邏輯運算:主要包括“與”、“或”、“非”等運算；關(guān)系運算:主要包括“大于”、“小于”、“等于”、“不等于”等運算；數(shù)據(jù)傳輸:主要包括賦值、輸入、輸出等操作。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法算法的控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。算法基本設(shè)計方法：列舉法、歸納法、遞推、遞歸、減半遞推技術(shù)、回溯法。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法算法設(shè)計的要求通常一個好的算法應(yīng)達到如下目標：①正確性(correctness)。②可讀性(readability)。③健壯性(robustness)。④效率與低存儲量需求。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1.算法算法復(fù)雜度：算法時間復(fù)雜度和算法空間復(fù)雜度。算法時間復(fù)雜度指執(zhí)行算法所需要的計算工作量。一般來說，算法的工作量用其執(zhí)行的基本運算次數(shù)來度量，而算法執(zhí)行的基本運算次數(shù)是問題規(guī)模的函數(shù)。在同一個問題規(guī)模下，用平均性態(tài)和最壞情況復(fù)雜性來分析。一般情況下，用最壞情況復(fù)雜性來分析算法的時間復(fù)雜度。算法空間復(fù)雜度指執(zhí)行這個算法所需要的內(nèi)存空間。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合，即數(shù)據(jù)的組織形式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究三個方面的內(nèi)容：①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)；②在對數(shù)據(jù)進行處理時，各數(shù)據(jù)元素在計算機中的存儲關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)；③對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行的運算。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指反映數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)元素集合的表示。更通俗地說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指帶有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)元素的集合。所謂結(jié)構(gòu)實際上就是指數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)包含：①表示數(shù)據(jù)元素的信息；②表示各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)的邏輯結(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。它可以用一組數(shù)據(jù)元素的集合和定義在此集合中的若干關(guān)系來表示。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)包括集合、線性結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)和圖形結(jié)構(gòu)四種。線性結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間構(gòu)成一種順序的線性關(guān)系。樹型結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間形成一種樹型的關(guān)系。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)有兩個要素：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。一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示成B=(C，R)。其中B表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了反映D中各元素之間的前后件關(guān)系，一般用二元組來表示。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（3）數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機存儲空間中的存放形式，稱為數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)(也稱為數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu))。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等。（4）線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)條件：有且只有一個根結(jié)點；每一個結(jié)點最多有一個前件，也最多有一個后件。非線性結(jié)構(gòu)：不滿足線性結(jié)構(gòu)條件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法3.線性表及其順序存儲結(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，由若干項數(shù)據(jù)元素組成的數(shù)據(jù)元素稱為記錄，而由多個記錄構(gòu)成的線性表又稱為文件。非空線性表的結(jié)構(gòu)特征：①有且只有一個根結(jié)點a1，它無前件；②有且只有一個終端結(jié)點an，它無后件；③除根結(jié)點與終端結(jié)點外，其他所有結(jié)點有且只有一個前件，也有且只有一個后件。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法3.線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)結(jié)點個數(shù)n稱為線性表的長度，當n=0時，稱為空表。線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)具有以下兩個基本特點：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)為第一個元素的地址，k代表每個元素占的字節(jié)數(shù)。順序表的運算：插入、刪除。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法4.棧和隊列棧是限定在一端進行插入與刪除的線性表，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。棧按照“先進后出”（FILO）或“后進先出”（LIFO）組織數(shù)據(jù)，棧具有記憶作用。用Top表示棧頂位置，用bottom表示棧底。棧的基本運算：插入元素稱為入棧運算；刪除元素稱為退棧運算；讀棧頂元素是將棧頂元素賦給一個指定的變量，此時指針無變化。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法4.棧和隊列隊列是指允許在一端（隊尾）進入插入，而在另一端（隊頭）進行刪除的線性表。Rear指針指向隊尾，front指針指向隊頭。隊列是“先進行出”（FIFO）或“后進后出”（LILO）的線性表。隊列運算包括：入隊運算：從隊尾插入一個元素；退隊運算：從隊頭刪除一個元素。循環(huán)隊列：s=0表示隊列空，s=1且front=rear表示隊列滿。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法5.線性鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個結(jié)點對應(yīng)于一個存儲單元，這種存儲單元稱為存儲結(jié)點，簡稱結(jié)點。結(jié)點由兩部分組成：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，用于指向前一個或后一個結(jié)點。在鏈式存儲結(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)系是由指針域確定的。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法5.線性鏈表鏈式存儲方式即可用于表示線性結(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，右指針（Rlink）指向后件結(jié)點。線性鏈表的基本運算：查找、插入、刪除。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法6.樹與二叉樹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，每一個結(jié)點只有一個前件，稱為父結(jié)點，沒有前件的結(jié)點只有一個，稱為樹的根結(jié)點，簡稱樹的根。每一個結(jié)點可以有多個后件，稱為該結(jié)點的子結(jié)點。沒有后件的結(jié)點稱為葉子結(jié)點。在樹結(jié)構(gòu)中，一個結(jié)點所擁有的后件的個數(shù)稱為該結(jié)點的度，所有結(jié)點中最大的度稱為樹的度。樹的最大層次稱為樹的深度。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法6.樹與二叉樹二叉樹的特點：①非空二叉樹只有一個根結(jié)點；②每一個結(jié)點最多有兩棵子樹，且分別稱為該結(jié)點的左子樹與右子樹。二叉樹的基本性質(zhì)：在二叉樹的第k層上，最多有2k-1(k≥1)個結(jié)點；深度為m的二叉樹最多有2m-1個結(jié)點(k≥1)；對任何一棵二叉樹，若其葉子結(jié)點數(shù)為n0，度為2的結(jié)點數(shù)為n2，則n0=n2+1。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法6.樹與二叉樹一棵深度為k且有2k-1個結(jié)點的二叉樹稱為滿二叉樹。滿二叉樹具有以下特點：具有n個結(jié)點的完全二叉樹，其深度至少為：

log2n

+1，其中

log2n

表示取log2n的整數(shù)部分；設(shè)完全二叉樹共有n個結(jié)點。如果從根結(jié)點開始，按層序（每一層從左到右）用自然數(shù)1，2，….n給結(jié)點進行編號（k=1,2….n），有以下結(jié)論：若k=1，則該結(jié)點為根結(jié)點，它沒有父結(jié)點；若k>1，則該結(jié)點的父結(jié)點編號為

k/2

；若2k≤n，則編號為k的結(jié)點的左子結(jié)點編號為2k；否則該結(jié)點無左子結(jié)點（也無右子結(jié)點）；若2k+1≤n，則編號為k的結(jié)點的右子結(jié)點編號為2k+1；否則該結(jié)點無右子結(jié)點。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法6.樹與二叉樹完全二叉樹是指除最后一層外，每一層上的結(jié)點數(shù)均達到最大值，在最后一層上只缺少右邊的若干結(jié)點。二叉樹存儲結(jié)構(gòu)采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)，對于滿二叉樹與完全二叉樹可以按層序進行順序存儲。二叉樹的遍歷：①前序遍歷（DLR）：首先訪問根結(jié)點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；②中序遍歷（LDR）：首先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點，最后遍歷右子樹；③后序遍歷（LRD）：首先遍歷左子樹，然后訪問遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法7查找技術(shù)數(shù)據(jù)的組織和查找是大多數(shù)應(yīng)用程序的核心，而查找是所有數(shù)據(jù)處理中最基本、最常用的操作。特別是當查找的對象是一個龐大數(shù)量的數(shù)據(jù)集合中的元素時，查找的方法和效率就顯得格外重要。根據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的不同，查找方法可分為三大類：順序表和鏈表的查找：將給定的K值與查找表中記錄的關(guān)鍵字逐個進行比較，找到要查找的記錄；散列表的查找：根據(jù)給定的K值直接訪問查找表，從而找到要查找的記錄；索引查找表的查找：先根據(jù)索引確定待查找記錄所在的塊，再從塊中找到要查找的記錄。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法7查找技術(shù)本部分主要介紹順序表和鏈表的順序查找法和二分查找法。順序查找的查找思想：從表的一端開始逐個將記錄的關(guān)鍵字和給定K值進行比較，若某個記錄的關(guān)鍵字和給定K值相等，查找成功；否則，若掃描完整個表，仍然沒找到相應(yīng)的記錄，則查找失敗。折半查找又稱為二分查找，是一種效率較高的查找方法。前提條件：查找表中的所有記錄是按關(guān)鍵字有序。查找過程中，先確定待查找記錄在表中的范圍，然后逐步縮小范圍(每次將待查記錄所在區(qū)間縮小一半)，直到找到或找不到記錄為止。二分法查找只適用于順序存儲的有序表，對于長度為n的有序線性表，最壞情況只需比較log2n次。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法8．排序技術(shù)在信息處理過程中，最基本的操作是查找。從查找來說，效率最高的是折半查找，折半查找的前提是所有的數(shù)據(jù)元素(記錄)是按關(guān)鍵字有序的。需要將一個無序的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€有序的數(shù)據(jù)文件。將任一文件中的記錄通過某種方法整理成為按(記錄)關(guān)鍵字有序排列的處理過程稱為排序。排序是數(shù)據(jù)處理中一種最常用的操作。根據(jù)待排序的記錄數(shù)量以及排序過程中涉及的存儲器的不同，將排序算法分類如下：待排序的記錄數(shù)不太多，所有的記錄都能存放在內(nèi)存中進行排序，稱為內(nèi)部排序；待排序的記錄數(shù)太多：所有的記錄不可能存放在內(nèi)存中，排序過程中必須在內(nèi)、外存之間進行數(shù)據(jù)交換，這樣的排序稱為：外部排序。本部分主要討論內(nèi)排序中三類基本的排序算法：插入排序：直接插入排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；折半插入排序；2-路插入排序；表插入排序；希爾(Shell)排序，最壞情況需要O(n1.5)次比較；交換排序：冒泡排序，需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2：單向冒泡排序，雙向冒泡排序；快速排序；選擇排序：簡單選擇排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；選擇排序；樹形選擇排序；堆排序，最壞情況需要O(nlog2n)次比較。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法8．排序技術(shù)在信息處理過程中，最基本的操作是查找。從查找來說，效率最高的是折半查找，折半查找的前提是所有的數(shù)據(jù)元素(記錄)是按關(guān)鍵字有序的。需要將一個無序的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€有序的數(shù)據(jù)文件。將任一文件中的記錄通過某種方法整理成為按(記錄)關(guān)鍵字有序排列的處理過程稱為排序。排序是數(shù)據(jù)處理中一種最常用的操作。根據(jù)待排序的記錄數(shù)量以及排序過程中涉及的存儲器的不同，將排序算法分類如下：待排序的記錄數(shù)不太多，所有的記錄都能存放在內(nèi)存中進行排序，稱為內(nèi)部排序；待排序的記錄數(shù)太多：所有的記錄不可能存放在內(nèi)存中，排序過程中必須在內(nèi)、外存之間進行數(shù)據(jù)交換，這樣的排序稱為：外部排序。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法8．排序技術(shù)本部分主要討論內(nèi)排序中三類基本的排序算法：插入排序：直接插入排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；折半插入排序；2-路插入排序；表插入排序；希爾(Shell)排序，最壞情況需要O(n1.5)次比較；交換排序：冒泡排序，需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2：單向冒泡排序，雙向冒泡排序；快速排序；選擇排序：簡單選擇排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；選擇排序；樹形選擇排序；堆排序，最壞情況需要nlog2n次比較。1.8.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法8．排序技術(shù)本部分主要討論內(nèi)排序中三類基本的排序算法：插入排序：直接插入排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；折半插入排序；2-路插入排序；表插入排序；希爾(Shell)排序，最壞情況需要O(n1.5)次比較；交換排序：冒泡排序，需要比較的次數(shù)為n(n-1)/2：單向冒泡排序，雙向冒泡排序；快速排序；選擇排序：簡單選擇排序，最壞情況需要n(n-1)/2次比較；選擇排序；樹形選擇排序；堆排序，最壞情況需要nlog2n次比較。1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)1.程序設(shè)計設(shè)計方法和風格如何形成良好的程序設(shè)計風格：源程序文檔化；數(shù)據(jù)說明的方法；語句的結(jié)構(gòu)；輸入和輸出。注釋分為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。1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的四條原則：自頂向下、逐步求精、模塊化和限制使用Goto語句。結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)和特點：順序結(jié)構(gòu)：一種簡單的程序設(shè)計，最基本、最常用的結(jié)構(gòu)；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；循環(huán)結(jié)構(gòu)：可根據(jù)給定條件，判斷是否需要重復(fù)執(zhí)行某一相同程序段。1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)3.面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計：以60年代末挪威奧斯陸大學和挪威計算機中心研制的SIMULA語言為標志。面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點：① 與人類習慣的思維方法一致；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 可維護性好。1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)3.面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計對象的基本特點：標識惟一性；分類性；多態(tài)性；封裝性；模塊獨立性好。1.8.2程序設(shè)計基礎(chǔ)3.面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計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)類的一個實例。消息是一個實例與另一個實例之間傳遞的信息。消息的組成包括：接收消息的對象的名稱；消息標識符，也稱消息名；零個或多個參數(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。單繼承是指一個類只允許有一個父類，多重繼承是指一個類允許有多個父類。多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對象接受時可導(dǎo)致完全不同的行動的現(xiàn)象。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)1.軟件工程基本概念計算機軟件是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。軟件的特點包括：① 軟件是一種邏輯實體；② 軟件的生產(chǎn)與硬件不同，它沒有明顯的制作過程；③ 軟件在運行、使用期間不存在磨損、老化問題；④ 軟件的開發(fā)、運行對計算機系統(tǒng)具有依賴性，受計算機系統(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。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)軟件按功能分為應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件（或工具軟件）。軟件危機主要表現(xiàn)在成本、質(zhì)量、生產(chǎn)率等問題。軟件工程是應(yīng)用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標準和工序。軟件工程包括3個要素：方法、工具和過程。軟件工程過程是把軟件轉(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：P——軟件規(guī)格說明；D——軟件開發(fā)；C——軟件確認；A——軟件演進。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)軟件周期：軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的過程。軟件生命周期三個階段：軟件定義、軟件開發(fā)、運行維護，主要活動階段是：可行性研究與計劃制定；需求分析；軟件設(shè)計；軟件實現(xiàn)；軟件測試；運行和維護。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)軟件工程的目標：在給定成本、進度的前提下，開發(fā)出具有有效性、可靠性、可理解性、可維護性、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。軟件工程的基本目標：付出較低的開發(fā)成本；達到要求的軟件功能；取得較好的軟件性能；開發(fā)軟件易于移植；需要較低的費用；能按時完成開發(fā)，及時交付使用。軟件工程的基本原則：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。軟件工程的理論和技術(shù)性研究的內(nèi)容主要包括：軟件開發(fā)技術(shù)和軟件工程管理。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)軟件開發(fā)技術(shù)包括：軟件開發(fā)方法學、開發(fā)過程、開發(fā)工具和軟件工程環(huán)境。軟件工程管理包括：軟件管理學、軟件工程經(jīng)濟學、軟件心理學等內(nèi)容。軟件管理學包括人員組織、進度安排、質(zhì)量保證、配置管理、項目計劃等。軟件工程原則包括抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化方法的核心和基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計理論。需求分析方法：結(jié)構(gòu)化需求分析方法；面向?qū)ο蟮姆治龅姆椒ā男枨蠓治鼋⒌哪Ｐ偷奶匦詠矸郑红o態(tài)分析和動態(tài)分析。結(jié)構(gòu)化分析方法的實質(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。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)化分析方法結(jié)構(gòu)化分析的常用工具包括：數(shù)據(jù)流圖；數(shù)據(jù)字典；判定樹；判定表。數(shù)據(jù)流圖：描述數(shù)據(jù)處理過程的工具，是需求理解的邏輯模型的圖形表示，它直接支持系統(tǒng)功能建模。數(shù)據(jù)字典：對所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)元素的一個有組織的列表，以及精確的、嚴格的定義，使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間計算結(jié)果有共同的理解。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)化分析方法判定樹：從問題定義的文字描述中分清哪些是判定的條件，哪些是判定的結(jié)論，根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關(guān)系、并列關(guān)系、選擇關(guān)系，根據(jù)它們構(gòu)造判定樹。判定表：與判定樹相似，當數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個邏輯條件的取值，即完成該加工的一組動作是由于某一組條件取值的組合而引發(fā)的，使用判定表描述比較適宜。數(shù)據(jù)字典是結(jié)構(gòu)化分析的核心。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)化分析方法軟件需求規(guī)格說明書的特點：正確性；無岐義性；完整性；可驗證性；一致性；可理解性；可追蹤性。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)3.結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法軟件設(shè)計的基本目標是用比較抽象概括的方式確定目標系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)，軟件設(shè)計是確定系統(tǒng)的物理模型。軟件設(shè)計是開發(fā)階段最重要的步驟，是將需求準確地轉(zhuǎn)化為完整的軟件產(chǎn)品或系統(tǒng)的唯一途徑。從技術(shù)觀點來看，軟件設(shè)計包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)設(shè)計、接口設(shè)計、過程設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計：定義軟件系統(tǒng)各主要部件之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)設(shè)計：將分析時創(chuàng)建的模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義。接口設(shè)計：描述軟件內(nèi)部、軟件和協(xié)作系統(tǒng)之間以及軟件與人之間如何通信。過程設(shè)計：把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)換成軟件的過程描述。從工程管理角度來看：概要設(shè)計和詳細設(shè)計。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)軟件設(shè)計的一般過程：軟件設(shè)計是一個迭代的過程；先進行高層次的結(jié)構(gòu)設(shè)計；后進行低層次的過程設(shè)計；穿插進行數(shù)據(jù)設(shè)計和接口設(shè)計。衡量軟件模塊獨立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個定性的度量標準。在程序結(jié)構(gòu)中各模塊的內(nèi)聚性越強，則耦合性越弱。優(yōu)秀軟件應(yīng)高內(nèi)聚，低耦合。軟件概要設(shè)計的基本任務(wù)是：設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計；編寫概要設(shè)計文檔；概要設(shè)計文檔評審。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)4.軟件測試軟件測試定義：使用人工或自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或是弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。軟件測試的目的：發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。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。不實際運行軟件，主要通過人工進行。動態(tài)測試：是基本計算機的測試，主要包括白盒測試方法和黑盒測試方法。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)4.軟件測試白盒測試：在程序內(nèi)部進行，主要用于完成軟件內(nèi)部CAO作的驗證。主要方法有邏輯覆蓋、基本基路徑測試。黑盒測試：主要診斷功能不對或遺漏、界面錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤、初始化和終止條件錯，用于軟件確認。主要方法有等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖等。軟件測試過程一般按4個步驟進行：單元測試、集成測試、驗收測試（確認測試）和系統(tǒng)測試。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)5.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誤，主要在開發(fā)階段進行。程序調(diào)試的基本步驟：錯誤定位；修改設(shè)計和代碼，以排除錯誤；進行回歸測試，防止引進新的錯誤。1.8.3軟件工程基礎(chǔ)5.程序的調(diào)試軟件調(diào)試可分表靜態(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，是主要的設(shè)計手段，而動態(tài)調(diào)試是輔助靜態(tài)調(diào)試。主要調(diào)試方法有：強行排錯法；回溯法；原因排除法。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)：實際上就是描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)的特點：有一定的結(jié)構(gòu)，有型與值之分，如整型、實型、字符型等。而數(shù)據(jù)的值給出了符合定型的值，如整型值15。數(shù)據(jù)庫：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，并可被各個應(yīng)用程序共享。數(shù)據(jù)庫存放數(shù)據(jù)是按數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)模式存放的，具有集成與共享的特點。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，負責數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務(wù)等，是數(shù)據(jù)庫的核心。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能：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；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；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)運算及統(tǒng)計；數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查；數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)；數(shù)據(jù)的服務(wù)：如拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測、分析等。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)為完成以上六個功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語言：數(shù)據(jù)定義語言：負責數(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：負責數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、改等；數(shù)據(jù)控制語言：負責數(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。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)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)庫管理員：對數(shù)據(jù)庫進行規(guī)劃、設(shè)計、維護、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）五個部分構(gòu)成的運行實體。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。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)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)庫管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：文件系統(tǒng)階段、層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。這三個階段的特點分別是：文件系統(tǒng)階段：提供了簡單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力，但是它無法提供完整的、統(tǒng)一的、管理和數(shù)據(jù)共享的能力。層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：為統(tǒng)一與共享數(shù)據(jù)提供了有力支撐。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：數(shù)據(jù)的集成性、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、數(shù)據(jù)獨立性（物理獨立性與邏輯獨立性）、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖；外模式：也稱子模式與用戶模式。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；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。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：概念模式到內(nèi)模式的映射；保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。外模式到概念模式的映射；保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2.數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表與操作提供一個抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束。E-R模型的基本概念實體：現(xiàn)實世界中的事物；屬性：事物的特性；聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)系。實體集的關(guān)系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2.數(shù)據(jù)模型E-R模型三個基本概念之間的關(guān)系：實體是概念世界中的基本單位，屬性有屬性域，每個實體可取屬性域內(nèi)的值。一個實體的所有屬性值叫元組。E-R模型的圖示法：實體集表示法；屬性表示法；聯(lián)系表示法。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2.數(shù)據(jù)模型層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)，具有以下特點：每棵樹有且僅有一個無雙親結(jié)點，稱為根；樹中除根外所有結(jié)點有且僅有一個雙親。從圖論上看，網(wǎng)狀模型是一個不加任何條件限制的無向圖。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。一個二維表就是一個關(guān)系。在二維表中凡能唯一標識元組的最小屬性稱為鍵或碼。從所有侯選健中選取一個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。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)2.數(shù)據(jù)模型關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束：實體完整性約束：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值；參照完全性約束：是關(guān)系之間的基本約束；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。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)3.關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點之一是它建立在數(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。關(guān)系模型的基本運算：插入；刪除；修改；查詢（包括投影、選擇、笛卡爾積運算）1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理數(shù)據(jù)庫設(shè)計是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的兩種方法：面向數(shù)據(jù)：以信息需求為主，兼顧處理需求；面向過程：以處理需求為主，兼顧信息需求。數(shù)據(jù)庫的生命周期：需求分析階段、概念設(shè)計階段、邏輯設(shè)計階段、物理設(shè)計階段、編碼階段、測試階段、運行階段、進一步修改階段。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理需求分析常用結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒ā＝Y(jié)構(gòu)化分析（簡稱SA）方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。用數(shù)據(jù)流圖表達數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系。對數(shù)據(jù)庫設(shè)計來講，數(shù)據(jù)字典是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果。數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，包括5個部分：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流（可以是數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、數(shù)據(jù)存儲、處理過程。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的目的是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語義關(guān)系。設(shè)計的方法有兩種：集中式模式設(shè)計法（適用于小型或并不復(fù)雜的單位或部門）；視圖集成設(shè)計法。設(shè)計方法：E-R模型與視圖集成。視圖設(shè)計一般有三種設(shè)計次序：自頂向下、由底向上、由內(nèi)向外。視圖集成的幾種沖突：命名沖突、概念沖突、域沖突、約束沖突。關(guān)系視圖設(shè)計：關(guān)系視圖的設(shè)計又稱外模式設(shè)計。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理關(guān)系視圖的主要作用：提供數(shù)據(jù)邏輯獨立性；能適應(yīng)用戶對數(shù)據(jù)的不同需求；有一定數(shù)據(jù)保密功能。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計主要目標是對數(shù)據(jù)內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)作調(diào)整并選擇合理的存取路徑，以提高數(shù)據(jù)庫訪問速度有效利用存儲空間。一般RDBMS中留給用戶參與物理設(shè)計的內(nèi)容大致有索引設(shè)計、集成簇設(shè)計和分區(qū)設(shè)計。1.8.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)4.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理數(shù)據(jù)庫管理的內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的建立；數(shù)據(jù)庫的調(diào)整；數(shù)據(jù)庫的重組；