全国计算机等级考试二级公共基础知识课件版2.ppt
《全国计算机等级考试二级公共基础知识课件版2.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全国计算机等级考试二级公共基础知识课件版2.ppt(179页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2003.11.,全国计算机等级考试 二级公共基础知识 (2),2004.2,.程序设计基本概念,1.1 计算机工作原理,通过工作原理了解,熟悉计算机内部执行功能的基本意义。为理解程序打下基础,特别理解计算机是机器。,1.2 程序概念,什么是程序? 指令的集合。(解释指令) 通过硬件控制系统自动完成某一功能。 通过一系列代码实现。,1.3 程序怎样执行?怎样编写?, 计算机本身仅能识别二进制代码“0”、“1”。 编程最直接、最低级的就是机器语言。 为解决机器语言难理解、记忆等问题。出现符号语言。 为使编程接近自然语言,出现高级语言。如C、PASCAL、FORTRAN, 为配合高级语言编程,出现
2、了开发工具,提高效率、减轻劳动量。如VB、VC、PB、Dephi、VFP等。因此VFP不是编程语言。 不管什么形式编写代码,最终都应将代码翻译成机器语言,这就是编译程序的工作。不同的语言有不同的编译器。 程序控制是一种逻辑控制。因此,严谨的逻辑思维是一个程序员必备的基本素质。, 用程序实现某一功能。有许多方法。具体用哪种完全取决于程序员个人的思维方式。因此,程序是脑力劳动的结晶,从某种意义上,编程又是一门艺术。 程序的特殊性决定了程序的复杂性,且与实现功能的复杂性密切相关成正比。因此为使复杂的、智力的编程工作规范化、科学化,便出现了各种编程设计方法。如结构化编程方法、面向对象的程序设计方法等。
3、, 不管用什么方法编程,不管编程者智力程度如何,不管采用什么样的编程语言和方法,程序最终完成的功能稳定、可靠、实用、易维护和安全等是程序的最终目标,也是程序员的追求。 程序设计是一个复杂艰巨的过程。编写代码仅是程序设计的一部分。必须先有思想,再有方法,然后才是编写代码,且要经过许多反复,不可急功近利。,1.4 程序设计语言或工具, 程序设计语言指的是用来编写程序的语言。 人与计算机交流要使用语言,以便让计算机工作,计算机也通过语言把结果告诉用计算机的人“人机对话”。 人与计算机交流的语言非平常人与人之间交流的语言,是专门的语言程序设计语言。, 程序设计语言是计算机系统软件的重要组成部分。 执行
4、程序设计的语言有很多,可分高级语言和低级语言,区别在于接近自然语言的程度 高级语言一般与具体的计算机硬件无关,比较接近人类自然语言的语法习惯及数学表达形式。 用高级语言编写的源程序不能被机器直接执行,需通过编译成解释程序的翻译才可被机器执行(机器语言)。,2. 基本数据结构与算法,2.1 算法,2.1.1 算法(algorithm)基本概念 对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列,其中每一条指令表示一个或多个操作。它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。 算法具有有穷性、确定性、可行性、输入和输出(拥有足够的情报)等个重要特
5、性。,2.1.2 算法的基本要素 1、对数据对象的运算和操作 算术运算 逻辑运算 关系运算 数据传输 2、算法的控制结构 算法中各操作之间的执行顺序 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 一个算法一般可以用顺序、选择、循环三种基本机构组合而成。,2.1.3 算法设计基本方法 列举法 归纳法 递推 递归(以简洁的形式设计和描述算法) 减半递推技术 回溯法,2.2 算法复杂度,2.2.1 时间复杂度 依据算法算法编制的程序在计算机上运行时所消耗的时间来度量。通常有事后统计法和事前分析估算法。 一个算法是由控制结构(顺序、分支和循环)和原操作构成的,算法时间取决于两者的
6、综合效果。 算法中基本操作重复执行次数n和算法执行时间同步增长,称作算法的时间复杂度。,2.2.2 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 一个算法所占用的存储空间包括算法程序所占的空间、输入的初始数据所占的存储空间以及某种数据结构所需要的附加存储空间 一个上机执行的程序除了需要存储空间来寄存本身所用指令、常数、变量和输入数据外,也需要一些对数据进行操作的工作单元和存储一些为实现计算所需信息的辅助空间。,例题讲解,算法的时间复杂度是指 A) 执行算法程序所需要的时间 B) 算法程序的长度 C) 算法执行过程中所需要的基本运算次数 D) 算法程序中的指令条数 算法的基本特征是可行
7、性、确定性、 【1】 和拥有足够的情报。 算法的空间复杂度是指 A) 算法程序的长度 B) 算法程序中的指令条数 C) 算法程序所占的存储空间 D) 执行过程中所需要的存储空间 在计算机中,算法是指 A) 加工方法 B) 解题方案的准确而完整的描述 C) 排序方法 D) 查询方法,算法分析的目的是 A) 找出数据结构的合理性 B) 找出算法中输入和输出之间的关系 C) 分析算法的易懂性和可靠性 D) 分析算法的效率以求改进 算法的工作量大小和实现算法所需的存储单元多少分别称为算法的 【1】 。,2.2 数据结构,数据结构的定义 数据的逻辑结构和存储结构 数据结构的图形表示 线性结构与非线性结构
8、,2.2.1 数据结构研究的主要内容,当今计算机应用的特点: 所处理的数据量大且具有一定的关系; 对其操作不再是单纯的数值计算,而更多地是需要对其进行组织、管理和检索。 应用举例1学籍档案管理 假设一个学籍档案管理系统应包含如下表1-1所示的学生信息。,特点: l 每个学生的信息占据一行,所有学生的信息按学号顺序依次排列构成一张表格; l 表中每个学生的信息依据学号的大小存在着一种前后关系,这就是我们所说的线性结构; l 对它的操作通常是插入某个学生的信息,删除某个学生的信息,更新某个学生的信息,按条件检索某个学生的信息等等。 应用举例2输出n个对象的全排列 输出n个对象的全排列可以使用下图1
9、-1所示的形式描述。,图 1-1 3个对象的全排列过程,特点: l 在求解过程中,所处理的数据之间具有层次关系,这是我们所说的树形结构; l 对它的操作有:建立树形结构,输出最低层结点内容等等。 应用举例3制定教学计划 在制定教学计划时,需要考虑各门课程的开设顺序。有些课程需要先导课程,有些课程则不需要,而有些课程又是其他课程的先导课程。比如,计算机专业课程的开设情况如下表1-2所示:,课程先后关系的图形描形式:,图 1-2 计算机专业必修课程开设先后关系,特点 l 课程之间的先后关系用图结构描述; l 通过实施创建图结构,按要求将图结构中的顶点进行线性排序。 结论: 数据结构主要研究以下三个
10、方面的问题: 数据的逻辑结构 数据的存储结构 对各种数据结构进行的运算,数据结构是一门研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。,2.2.2 基本概念和术语,能输入到计算机中 并能被计算机程序处理的 符号的集合。,整数(1,2)、实数(1.1,1.2) 字符串(Beijing)、 图形、声音。,2.2.2 基本概念和术语,数据结构是一门研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。,2.2.2 基本概念和术语,计算机管理图书问题 在图书馆里有各种卡片:有按书名编排的、 有按作者编排的、有按分类编排 如何将查询图书的这些信息存入计算机中 既要考虑查询时间短,又要考虑节省空间,数据结构是一门研究数据组
11、织、存储和运算的一般方法的学科。,最简单的办法之一是建立一张表, 每一本书的信息在表中占一行,如,2.2.2 基本概念和术语,数据结构是一门研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。,如何将0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数存放在 计算机中能最快地达到你所需要的目的? 目的不同,最佳的存储方方法就不同。 从大到小排列:9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 输出偶数:0,2,4,6,8,1,3,5,7,9,数据元素在 计算机中的表示,数据结构是一门研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。,2.2.2 基本概念和术语,对数据结构中的节点进行 操作处理 (插入、删除、修改、查找、排
12、序),2.2.2 基本概念和术语,数据结构是一门研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。,数据元素(Data Element),数据元素是数据的基本单位,即数据集合中的个体。 有时一个数据元数可由若干数据项(Data Item)组成。数据项是数据的最小单位。,数据元素亦称节点或记录。,数据结构可描述为 Group=(D,R),有限个数据元素的集合,有限个节点间关系的集合,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个方面,数据结构可描述为 Grou
13、p=(D,R),线性结构,A , B , C , ,X ,Y , Z,学 生 成 绩 表,线性表结点间是以线性关系联结,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个方面,数据结构可描述为 Group=(D,R),树形结构,全校学生档案管理的组织方式,计算机程序管理系统也是典型的树形结构,树形结构 结点间具有分层次的连接关系,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储
14、,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个方面,(亦称物理结构),D= 1 , 2 , 3 , 4 R=(1,2) , (1,3) , (1,4) , (2,3) (3,4) , (2,4) ,D= 1 , 2 , 3 R= (1,2) , (2,3) , (3,2) , (1,3) ,图形结构节点间的连结是任意的,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个方面,(亦称物理结构),元素n,元素i,元素2,元素1,Lo,Lo
15、+m,Lo+(i-1)*m,Lo+(n-1)*m,存储地址,存储内容,Loc(a)=Lo+(i-1)*m,顺序存储,每个元素所占用 的存储单元个数,元素n,元素i,元素2,元素1,存储内容,顺序存储结构常用于线性数据结构,将逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里。,顺序存储结构的三个弱点: 1.作插入或删除操作时,需移动大量元数。 2.长度变化较大时,需按最大空间分配。 3.表的容量难以扩充。,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个
16、方面,(亦称物理结构),1536,元素2,1400,元素1,1346,元素3,元素4,1345,h,链式存储,每个节点都由两部分组成:数据域和指针域。 数据域存放元素本身的数据, 指针域存放指针。 数据元素之间逻辑上的联系由指针来体现。,1536,元素2,1400,元素1,1346,元素3,元素4,head,链式存储,1345,1536,元素2,1400,元素1,1346,元素3,元素4,1345,h,链式存储,1.比顺序存储结构的存储密度小 (每个节点都由数据域和指针愈组成)。 2.逻辑上相邻的节点物理上不必相邻。 3.插入、删除灵活 (不必移动节点,只要改变节点中的指针)。,链接存储结构特
17、点:,1数据的逻辑结构,2、数据的存储结构,3、数据的运算:检索、排序、插入、删除、修改等。,A线性结构,B非线性结构,A 顺序存储,B 链式存储,线性表,栈,队,树形结构,图形结构,数据结构的三个方面,(亦称物理结构),线性结构和非线性结构,如果一个非空的数据结构满足下列两个条件: 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(线性表)。 如果一个数据结构不是线性结构,则称之为非线性结构。,例题讲解,链表不具有的特点是 A) 不必事先估计存储空间 B) 可随机访问任一元素 C) 插入删除不需要移动元素 D) 所需空间与线性表长度成正比 数据结构分
18、为逻辑结构与存储结构,线性链表属于 【1】 。 数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的 A) 存储结构 B) 物理结构 C) 逻辑结构 D) 物理和存储结构 数据的逻辑结构有线性结构和 【1】 两大类。,顺序存储方法是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置 【2】 的存储单元中。 数据处理的最小单位是 A) 数据 B) 数据元素 C) 数据项 D) 数据结构 数据结构作为计算机的一门学科,主要研究数据的逻辑结构、对各种数据结构进行的运算,以及 A) 数据的存储结构 B) 计算方法 C) 数据映象 D) 逻辑存储 线性表的顺序存储结构和线性表的链式存储结构分别是 A) 顺序存取的存储结构、顺序存取
19、的存储结构 B) 随机存取的存储结构、顺序存取的存储结构 C) 随机存取的存储结构、随机存取的存储结构 D) 任意存取的存储结构、任意存取的存储结构,根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度,一般将数据结构分成 A) 动态结构和静态结构 B) 紧凑结构和非紧凑结构 C) 线性结构和非线性结构 D) 内部结构和外部结构 数据结构包括数据的逻辑结构、数据的 【2】 以及对数据的操作运算。 数据的基本单位是 【5】 。,下列叙述中,错误的是 A) 数据的存储结构与数据处理的效率密切相关 B) 数据的存储结构与数据处理的效率无关 C) 数据的存储结构在计算机中所占的空间不一定是连续的 D) 一
20、种数据的逻辑结构可以有多种存储结构 数据的存储结构是指 A)数据所占的存储空间 B)数据的逻辑结构在计算机中的表示 C)数据在计算机中的顺序存储方式 D)存储在外存中的数据,2.3 线性表,2.3.1 线性表的定义 线性表是n个元素的有限序列,它们之间的关系可以排成一个线性序列: a1,a2, ,ai, ,an 其中n称作表的长度,当n=0时,称作空表。,线性表的特点: 1.线性表中所有元素的性质相同。 2.除第一个和最后一个数据元素之外,其它数据元素有且仅有一个前驱和一个后继。第一个数据元素无前驱,最后一个数据元素无后继。 3.数据元素在表中的位置只取决于它自身的序号。 在线性表上常用的运算
21、有: 初始化、求长度、取元素、修改、 前插、删除、检索、排序。,2.3.2 线性表的顺序存储结构及其插入与删除操作,特点: 1、线性表中数据元素类型一致,只有数据域,存储空间利用率高。 2、所有元素所占的存储空间是连续的 3、各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的 2. 做插入、删除时需移动大量元素。 3. 空间估计不明时,按最大空间分配。,元素an,元素ai,元素a2,元素a1,b,b+m,b+(i-1)*m,b+(maxlen-1)*m,存储地址,内存状态,Loc(元素i)=b +(i-1)*m,顺序存储结构示意图(顺序表):,首地址 起始地址 基地址,每个元素所占用 的存储单元个数
22、,0,1,i,线性表的顺序存储结构可用VB语言中的一维数组来描述. Dim VM As integer; /*V是数组的名字,M是数组大小,假设数组中的元素是整型类型*/,第i个元素的ai存储地址: Loc(ai)=Loc(a1)+(i-1)*m,V,V,Vi,Vm-1,a2,a1,an,ai+1,ai,0,1,i-1,i,n-1,1- 1插入运算,ai-1,a2,a1,alength,ai+1,ai,x,x,Option Base 0 Function int insq( i As Integer,x As Integer , V( ) As Integer,M As Integer,) /
23、 *顺序表插入函数*/ /*在线性表V中第i 个元素之前插入x,i 的合法值为 1 i n */ Dim n As Integer,j As Integer n=UBound(V) / *获取表长*/ If n=M Then / *M是存储空间的大小*/ print “overflown“ Exit Function End If If (in+1) Then print “i is error“ Exit Function /*i值不合法 */ Else for j=n To i Step -1 V(j)=V(j-1) /*插入位置后的元素依次右移*/ Next J V(j)=x /* 插入
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全国 计算机等级考试 二级 公共 基础知识 课件
链接地址:https://www.31doc.com/p-2592666.html