全國計算機等級考試——二級公共基礎(chǔ)知識輔導講義

卿勇軍主講

第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

1.1算法
1、算法是指解題方案的準確而完整的描述。換句話說，算法是對特定問題求解步驟的一種描述。

*：算法不等于程序，也不等于計算方法。程序的編制不可能優(yōu)于算法的設(shè)計[q1]。
2、算法的基本特征
（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。每一條指令的含義明確，無二義性。并且在任何條件下，算法只有唯一的一條執(zhí)行路徑，即相同的輸入只能得出相同的輸出。

（3）有窮性。算法必須在有限的時間內(nèi)完成。有兩重含義，一是算法中的操作步驟為有限個，二是每個步驟都能在有限時間內(nèi)完成。

（4）擁有足夠的情報。算法中各種運算總是要施加到各個運算對象上，而這些運算對象又可能具有某種初始狀態(tài)，這就是算法執(zhí)行的起點或依據(jù)。因此，一個算法執(zhí)行的結(jié)果總是與輸入的初始數(shù)據(jù)有關(guān)，不同的輸入將會有不同的結(jié)果輸出。當輸入不夠或輸入錯誤時，算法將無法執(zhí)行或執(zhí)行有錯。一般說來，當算法擁有足夠的情報時，此算法才是有效的；而當提供的情報不夠時，算法可能無效。

*：綜上所述，所謂算法，是一組嚴謹?shù)囟x運算順序的規(guī)則，并且每一個規(guī)則都是有效的，且是明確的，此順序?qū)⒃谟邢薜拇螖?shù)下終止。
3、算法復雜度主要包括時間復雜度和空間復雜度。
（1）算法時間復雜度是指執(zhí)行算法所需要的計算工作量，可以用執(zhí)行算法的過程中所需基本運算的執(zhí)行次數(shù)來度量。
（2）算法空間復雜度是指執(zhí)行這個算法所需要的內(nèi)存空間。

1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念
1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合。

2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究和討論以下三個方面的問題：

（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)。

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[q2]。
（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)。

數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)有順序、鏈接、索引等。

1）順序存儲。它是把邏輯上相鄰的結(jié)點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里，結(jié)點間的邏輯關(guān)系由存儲單元的鄰接關(guān)系來體現(xiàn)。由此得到的存儲表示稱為順序存儲結(jié)構(gòu)。

2）鏈接存儲。它不要求邏輯上相鄰的結(jié)點在物理位置上亦相鄰，結(jié)點間的邏輯關(guān)系是由附加的指針字段表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結(jié)構(gòu)。

3）索引存儲：除建立存儲結(jié)點信息外，還建立附加的索引表來標識結(jié)點的地址。

*：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)反映數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（也稱數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)）是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機存儲空間中的存放形式。同一種邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可以采用不同的存儲結(jié)構(gòu)，但影響數(shù)據(jù)處理效率。

（3）對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行的運算。

3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示

一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了用二元關(guān)系表示外，還可以直觀地用圖形表示。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示中，對于數(shù)據(jù)集合D中的每一個數(shù)據(jù)元素用中間標有元素值的方框表示，一般稱之為數(shù)據(jù)結(jié)點，并簡稱為結(jié)點；為了進一步表示各數(shù)據(jù)元素之間的前后件關(guān)系，對于關(guān)系R中的每一個二元組，用一條有向線段從前件結(jié)點指向后件結(jié)點。

4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類型：線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。

（1）線性結(jié)構(gòu)（非空的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）條件：1）有且只有一個根結(jié)點[q3]；2）每一個結(jié)點最多有一個前件，也最多有一個后件。
*：常見的線性結(jié)構(gòu)有線性表、棧、隊列和線性鏈表等。

（2）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)。

*：常見的非線性結(jié)構(gòu)有樹、二叉樹和圖等。

1.3 線性表及其順序存儲結(jié)構(gòu)
1、線性表由一組數(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。線性表是由n(n≥0)個數(shù)據(jù)元素組成的一個有限序列，表中的每一個數(shù)據(jù)元素，除了第一個外，有且只有一個前件，除了最后一個外，有且只有一個后件。線性表中數(shù)據(jù)元素的個數(shù)稱為線性表的長度。線性表可以為空表。

*：線性表是一種存儲結(jié)構(gòu)，它的存儲方式：順序和鏈式。

2、線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)具有兩個基本特點：（1）線性表中所有元素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。

*：由此可以看出，在線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)中，其前后件兩個元素在存儲空間中是緊鄰的，且前件元素一定存儲在后件元素的前面，可以通過計算機直接確定第i個結(jié)點的存儲地址。
3、順序表的插入、刪除運算
（1）順序表的插入運算：在一般情況下，要在第i（1≤i≤n）個元素之前插入一個新元素時，首先要從最后一個（即第n個）元素開始，直到第i個元素之間共n-i+1個元素依次向后移動一個位置，移動結(jié)束后，第i個位置就被空出，然后將新元素插入到第i項。插入結(jié)束后，線性表的長度就增加了1。

*：順性表的插入運算時需要移動元素，在等概率情況下，平均需要移動n/2個元素。

（2）順序表的刪除運算：在一般情況下，要刪除第i（1≤i≤n）個元素時，則要從第i+1個元素開始，直到第n個元素之間共n-i個元素依次向前移動一個位置。刪除結(jié)束后，線性表的長度就減小了1。

*：進行順性表的刪除運算時也需要移動元素，在等概率情況下，平均需要移動（n-1）/2個元素。插入、刪除運算不方便。

1.4棧和隊列
1、棧及其基本運算

棧是限定在一端進行插入與刪除運算的線性表。

在棧中，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。棧頂元素總是最后被插入的元素，棧底元素總是最先被插入的元素。即棧是按照“先進后出”或“后進先出”的原則組織數(shù)據(jù)的。

棧具有記憶作用。

棧的基本運算：1）插入元素稱為入棧運算；2）刪除元素稱為退棧運算；3）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。

棧的存儲方式和線性表類似，也有兩種，即順序棧和鏈式棧。

2、隊列及其基本運算

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。尾指針（Rear）指向隊尾元素，頭指針（front）指向排頭元素的前一個位置（隊頭）。

隊列是“先進先出”（簡稱FIFO）或“后進后出”（簡稱LILO）的線性表。

隊列運算包括：1）入隊運算：從隊尾插入一個元素；2）退隊運算：從隊頭刪除一個元素。

循環(huán)隊列及其運算：所謂循環(huán)隊列，就是將隊列存儲空間的最后一個位置繞到第一個位置，形成邏輯上的環(huán)狀空間，供隊列循環(huán)使用。在循環(huán)隊列中，用隊尾指針rear指向隊列中的隊尾元素，用排頭指針front指向排頭元素的前一個位置，因此，從頭指針front指向的后一個位置直到隊尾指針rear指向的位置之間，所有的元素均為隊列中的元素。

*：循環(huán)隊列中元素的個數(shù)=rear-front。

1.5線性鏈表
1、線性表順序存儲的缺點：（1）插入或刪除的運算效率很低。在順序存儲的線性表中，插入或刪除數(shù)據(jù)元素時需要移動大量的數(shù)據(jù)元素；（2）線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)下，線性表的存儲空間不便于擴充；（3）線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)不便于對存儲空間的動態(tài)分配。

2、線性鏈表：線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)稱為線性鏈表，是一種物理存儲單元上非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接來實現(xiàn)的。因此，在鏈式存儲方式中，每個結(jié)點由兩部分組成：一部分用于存放數(shù)據(jù)元素的值，稱為數(shù)據(jù)域；另一部分用于存放指針，稱為指針域，用于指向該結(jié)點的前一個或后一個結(jié)點（即前件或后件），如下圖所示：

線性鏈表分為單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表三種類型。

在單鏈表中，每一個結(jié)點只有一個指針域，由這個指針只能找到其后件結(jié)點，而不能找到其前件結(jié)點。因此，在某些應(yīng)用中，對于線性鏈表中的每個結(jié)點設(shè)置兩個指針，一個稱為左指針，指向其前件結(jié)點；另一個稱為右指針，指向其后件結(jié)點，這種鏈表稱為雙向鏈表，如下圖所示：

3、線性鏈表的基本運算

（1）在線性鏈表中包含指定元素的結(jié)點之前插入一個新元素。

*：在線性鏈表中插入元素時，不需要移動數(shù)據(jù)元素，只需要修改相關(guān)結(jié)點指針即可，也不會出現(xiàn)“上溢[q4]”現(xiàn)象。

（2）在線性鏈表中刪除包含指定元素的結(jié)點。

*：在線性鏈表中刪除元素時，也不需要移動數(shù)據(jù)元素，只需要修改相關(guān)結(jié)點指針即可。

（3）將兩個線性鏈表按要求合并成一個線性鏈表。

（4）將一個線性鏈表按要求進行分解。

（5）逆轉(zhuǎn)線性鏈表。

（6）復制線性鏈表。

（7）線性鏈表的排序。

（8）線性鏈表的查找。

*：線性鏈表不能隨機存取[q5]。

4、循環(huán)鏈表及其基本運算

在線性鏈表中，其插入與刪除的運算雖然比較方便，但還存在一個問題，在運算過程中對于空表和對第一個結(jié)點的處理必須單獨考慮，使空表與非空表的運算不統(tǒng)一。為了克服線性鏈表的這個缺點，可以采用另一種鏈接方式，即循環(huán)鏈表。

與前面所討論的線性鏈表相比，循環(huán)鏈表具有以下兩個特點：1）在鏈表中增加了一個表頭結(jié)點，其數(shù)據(jù)域為任意或者根據(jù)需要來設(shè)置，指針域指向線性表的第一個元素的結(jié)點，而循環(huán)鏈表的頭指針指向表頭結(jié)點；2）循環(huán)鏈表中最后一個結(jié)點的指針域不是空，而是指向表頭結(jié)點。即在循環(huán)鏈表中，所有結(jié)點的指針構(gòu)成了一個環(huán)狀鏈。

下圖a是一個非空的循環(huán)鏈表，圖b是一個空的循環(huán)鏈表：

循環(huán)鏈表的優(yōu)點主要體現(xiàn)在兩個方面：一是在循環(huán)鏈表中，只要指出表中任何一個結(jié)點的位置，就可以從它出發(fā)訪問到表中其他所有的結(jié)點，而線性單鏈表做不到這一點；二是由于在循環(huán)鏈表中設(shè)置了一個表頭結(jié)點，在任何情況下，循環(huán)鏈表中至少有一個結(jié)點存在，從而使空表與非空表的運算統(tǒng)一。

*：循環(huán)鏈表是在單鏈表的基礎(chǔ)上增加了一個表頭結(jié)點，其插入和刪除運算與單鏈表相同。但它可以從任一結(jié)點出發(fā)來訪問表中其他所有結(jié)點，并實現(xiàn)空表與非空表的運算的統(tǒng)一。

1.6樹與二叉樹
1、樹的基本概念

樹是一種簡單的非線性結(jié)構(gòu)。在樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，所有數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系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。

2、二叉樹及其基本性質(zhì)

（1）什么是二叉樹

二叉樹是一種很有用的非線性結(jié)構(gòu)，它具有以下兩個特點：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。

*：根據(jù)二叉樹的概念可知，二叉樹的度可以為0（葉結(jié)點）、1（只有一棵子樹）或2（有2棵子樹）。
（2）二叉樹的基本性質(zhì)
性質(zhì)1在二叉樹的第k層上，最多有個結(jié)點。

性質(zhì)2 深度為m的二叉樹最多有個個結(jié)點。

性質(zhì)3在任意一棵二叉樹中，度數(shù)為0的結(jié)點（即葉子結(jié)點）總比度為2的結(jié)點多一個。性質(zhì)4具有n個結(jié)點的二叉樹，其深度至少為，其中表示取的整數(shù)部分。

3、滿二叉樹與完全二叉樹

滿二叉樹：除最后一層外，每一層上的所有結(jié)點都有兩個子結(jié)點。

完全二叉樹：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。

*：根據(jù)完全二叉樹的定義可得出：度為1的結(jié)點的個數(shù)為0或1。

下圖a表示的是滿二叉樹，下圖b表示的是完全二叉樹：

完全二叉樹還具有如下兩個特性：

性質(zhì)5具有n個結(jié)點的完全二叉樹深度為。

性質(zhì)6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，則對于編號為k（k=1，2，…，n）的結(jié)點有以下結(jié)論：

①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)點的編號為INT(k/2)。

②若2k≤n，則編號為k的左子結(jié)點編號為2k；否則該結(jié)點無左子結(jié)點（顯然也沒有右子結(jié)點）。

③若2k+1≤n，則編號為k的右子結(jié)點編號為2k+1；否則該結(jié)點無右子結(jié)點。

4、二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)

在計算機中，二叉樹通常采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)。

與線性鏈表類似，用于存儲二叉樹中各元素的存儲結(jié)點也由兩部分組成：數(shù)據(jù)域和指針域。但在二叉樹中，由于每一個元素可以有兩個后件（即兩個子結(jié)點），因此，用于存儲二叉樹的存儲結(jié)點的指針域有兩個：一個用于指向該結(jié)點的左子結(jié)點的存儲地址，稱為左指針域；另一個用于指向該結(jié)點的右子結(jié)點的存儲地址，稱為右指針域。

*：一般二叉樹通常采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)，對于滿二叉樹與完全二叉樹來說，可以按層序進行順序存儲[q6]。
5、二叉樹的遍歷
二叉樹的遍歷是指不重復地訪問二叉樹中的所有結(jié)點。二叉樹的遍歷可以分為以下三種：

（1）前序遍歷（DLR）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先訪問根結(jié)點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左右子樹時，仍然先訪問根結(jié)點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹。

（2）中序遍歷（LDR）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左、右子樹時，仍然先遍歷左子樹，然后訪問根結(jié)點，最后遍歷右子樹。
（3）后序遍歷（LRD）：若二叉樹為空，則結(jié)束返回。否則：首先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點，并且，在遍歷左、右子樹時，仍然先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結(jié)點。

1.7查找技術(shù)

查找：根據(jù)給定的某個值，在查找表中確定一個其關(guān)鍵字等于給定值的數(shù)據(jù)元素。

查找結(jié)果：（查找成功：找到；查找不成功：沒找到。）

平均查找長度：查找過程中關(guān)鍵字和給定值比較的平均次數(shù)。

1、順序查找

基本思想：從表中的第一個元素開始，將給定的值與表中逐個元素的關(guān)鍵字進行比較，直到兩者相符，查到所要找的元素為止。否則就是表中沒有要找的元素，查找不成功。

在平均情況下，利用順序查找法在線性表中查找一個元素，大約要與線性表中一半的元素進行比較，最壞情況下需要比較n次。

順序查找一個具有n個元素的線性表，其平均復雜度為O(n)。

下列兩種情況下只能采用順序查找：

1）如果線性表是無序表（即表中的元素是無序的），則不管是順序存儲結(jié)構(gòu)還是鏈式存儲結(jié)構(gòu)，都只能用順序查找。

2）即使是有序線性表，如果采用鏈式存儲結(jié)構(gòu)，也只能用順序查找。

2、二分法查找

思想：先確定待查找記錄所在的范圍，然后逐步縮小范圍，直到找到或確認找不到該記錄為止。

前提：必須在具有順序存儲結(jié)構(gòu)的有序表中進行。

查找過程：

1）若中間項（中間項mid=(n-1)/2，mid的值四舍五入取整）的值等于x，則說明已查到；

2）若x小于中間項的值，則在線性表的前半部分查找；

3）若x大于中間項的值，則在線性表的后半部分查找。

特點：比順序查找方法效率高。最壞的情況下，需要比較次。

*：二分法查找只適用于順序存儲的線性表，且表中元素必須按關(guān)鍵字有序（升序）排列[q7]。對于無序線性表和線性表的鏈式存儲結(jié)構(gòu)只能用順序查找。在長度為n的有序線性表中進行二分法查找，其時間復雜度為O（）。

1.8排序技術(shù)

排序是指將一個無序序列整理成按值非遞減順序排列的有序序列，即是將無序的記錄序列調(diào)整為有序記錄序列的一種操作。
1、交換類排序法（方法：冒泡排序，快速排序）。

2、插入類排序法（方法：簡單插入排序，希爾排序）。

3、選擇類排序法（方法：簡單選擇排序，堆排序）。

總結(jié)：各種排序法比較：

類別	排序方法	基本思想	時間復雜度
交換類	冒泡排序	相鄰元素比較，不滿足條件時交換	n(n-1)/2
快速排序	選擇基準元素，通過交換劃分成兩個子序列	n(n-1)/2
插入類	簡單插入排序	待排序的元素看成為一個有序表和一個無序表，將無序表中的元素插入到有序表中。
希爾排序	分割成若干個子序列分別進行直接插入排序。
選擇類	簡單選擇排序	掃描整個線性表，從中找出最小元素，將它交換到表的最前面。
堆排序	選建堆，然后將堆頂元素與堆中最后一個元素交換，再調(diào)整為堆。

本章應(yīng)考點撥：本章內(nèi)容在筆試中會出現(xiàn)5-6個題目，是公共基礎(chǔ)知識部分出題量比較多的一章，所占分值也比較大，約10分。

第二章程序設(shè)計基礎(chǔ)

2.1程序設(shè)計風格

程序設(shè)計的風格主要強調(diào)：“清晰第一，效率第二[q8]”。主要應(yīng)注重和考慮下述一些因素：

（1）源程序文檔化。

1）符號名的命名。符號名能反映它所代表的實際東西，應(yīng)有一定的實際含義。

2）程序的注釋。分為序言性注釋和功能性注釋。

序言性注釋：位于程序開頭部分，包括程序標題、程序功能說明、主要算法、接口說明、程序位置、開發(fā)簡歷、程序設(shè)計者、復審者、復審日期及修改日期等。

功能性注釋：嵌在源程序體之中，用于描述其后的語句或程序的主要功能。

3）視覺組織。利用空格、空行、縮進等技巧使程序?qū)哟吻逦?/p>

（2）數(shù)據(jù)說明。1）數(shù)據(jù)說明的次序規(guī)范化；2）說明語句中變量安排有序化；3）使用注釋來說明復雜數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。

（3）語句的結(jié)構(gòu)。1）在一行內(nèi)只寫一條語句；2）程序編寫應(yīng)優(yōu)先考慮清晰性；3）程序編寫要做到清晰第一，效率第二；4）在保證程序正確的基礎(chǔ)上再要求提高效率；5）避免使用臨時變量而使程序的可讀性下降；6）避免不必要的轉(zhuǎn)移；7）盡量使用庫函數(shù)；8）避免采用復雜的條件語句；9）盡量減少使用“否定”條件語句；10）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有利于程序的簡化；11）要模塊化，使模塊功能盡可能單一化；12）利用信息隱蔽[q9]，確保每一個模塊的獨立性；13）從數(shù)據(jù)出發(fā)去構(gòu)造程序；14）不要修補不好的程序，要重新編寫。

（4）輸入和輸出。1）對輸入數(shù)據(jù)檢驗數(shù)據(jù)的合法性；2）檢查輸入項的各種重要組合的合法性；3）輸入格式要簡單，使得輸入的步驟和操作盡可能簡單；4）輸入數(shù)據(jù)時，應(yīng)允許使用自由格式；5）應(yīng)允許缺省值；6）輸入一批數(shù)據(jù)時，最好使用輸入結(jié)束標志；7）在以交互式輸入/輸出方式進行輸入時，要在屏幕上使用提示符明確提示輸入的請求，同時在數(shù)據(jù)輸入過程中和輸入結(jié)束時，應(yīng)在屏幕上給出狀態(tài)信息；8）當程序設(shè)計語言對輸入格式有嚴格要求時，應(yīng)保持輸入格式與輸入語句的一致性；給所有的輸出加注釋，并設(shè)計輸出報表格式。

2.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計（面向過程的程序設(shè)計方法）
1、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的主要原則可以概括為：自頂向下，逐步求精，模塊化，限制使用goto語句。

（1）自頂向下。程序設(shè)計時，應(yīng)先考慮總體，后考慮細節(jié)；先考慮全局目標，后考慮局部目標。不要一開始就過多追求眾多的細節(jié)，先從最上層總目標開始設(shè)計，逐步使問題具體化。

（2）逐步求精。對復雜問題，應(yīng)設(shè)計一些子目標作過渡，逐步細化。

（3）模塊化。一個復雜問題，肯定是由若干稍簡單的問題構(gòu)成。模塊化是把程序要解決的總目標分解為分目標，再進一步分解為具體的小目標，把每個小目標稱為一個模塊。

（4）限制使用goto語句。

2、結(jié)構(gòu)化程序的基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)，重復結(jié)構(gòu)。
1）順序結(jié)構(gòu)。一種簡單的程序設(shè)計，即按照程序語句行的自然順序，一條語句一條語句地執(zhí)行程序，它是最基本、最常用的結(jié)構(gòu)。
2）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。
3）重復結(jié)構(gòu)。又稱循環(huán)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)給定的條件，判斷是否需要重復執(zhí)行某一相同的或類似的程序段。

僅僅使用順序、選擇和循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)就足以表達各種其他形式結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)任何單入口/單出口的程序。

2.3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計

客觀世界中任何一個事物都可以被看成是一個對象，面向?qū)ο蠓椒ǖ谋举|(zhì)就是主張從客觀世界固有的事物出發(fā)來構(gòu)造系統(tǒng)，提倡人們在現(xiàn)實生活中常用的思維來認識、理解和描述客觀事物，強調(diào)最終建立的系統(tǒng)能夠映射問題域。也就是說，系統(tǒng)中的對象及對象之間的關(guān)系能夠如實地反映問題域中固有的事物及其關(guān)系。

面向?qū)ο蠓椒ǖ闹饕獌?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[q10]性好；（4）易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品；（5）可維護性好。

*：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計主要考慮的是提高軟件的可重用性。

對象是面向?qū)ο蠓椒ㄖ凶罨镜母拍?#xff0c;可以用來表示客觀世界中的任何實體，對象是實體的抽象。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法中的對象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實體，是構(gòu)成系統(tǒng)的一個基本單位，由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。對象是屬性和方法的封裝體。

屬性即對象所包含的信息，它在設(shè)計對象時確定，一般只能通過執(zhí)行對象的操作來改變。

操作描述了對象執(zhí)行的功能，操作也稱為方法或服務(wù)。操作是對象的動態(tài)屬性。
*：一個對象由對象名、屬性和操作三部分組成。

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）標識惟一性。指對象是可區(qū)分的，并且由對象的內(nèi)在本質(zhì)來區(qū)分，而不是通過描述來區(qū)分。

（2）分類性。指可以將具有相同屬性的操作的對象抽象成類。

（3）多態(tài)性。指同一個操作可以是不同對象的行為。

（4）封裝性。從外面看只能看到對象的外部特性，即只需知道數(shù)據(jù)的取值范圍和可以對該數(shù)據(jù)施加的操作，根本無需知道數(shù)據(jù)的具體結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)操作的算法。對象的內(nèi)部，即處理能力的實行和內(nèi)部狀態(tài)，對外是不可見的。從外面不能直接使用對象的處理能力，也不能直接修改其內(nèi)部狀態(tài)，對象的內(nèi)部狀態(tài)只能由其自身改變。

*：信息隱蔽是通過對象的封裝性來實現(xiàn)的。

（5）模塊獨立性好。對象是面向?qū)ο蟮能浖幕灸K，它是由數(shù)據(jù)及可以對這些數(shù)據(jù)施加的操作所組成的統(tǒng)一體，而且對象是以數(shù)據(jù)為中心的，操作圍繞對其數(shù)據(jù)所需做的處理來設(shè)置，沒有無關(guān)的操作。從模塊的獨立性考慮，對象內(nèi)部各種元素彼此結(jié)合得很緊密，內(nèi)聚性強。

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：（1）接收消息的對象的名稱；（2）消息標識符，也稱消息名；（3）零個或多個參數(shù)。

*：在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?#xff0c;一個對象請求另一個對象為其服務(wù)的方式是通過發(fā)送消息。
繼承是指能夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征，而不必重復定義他們。繼承分單繼承和多重繼承。單繼承指一個類只允許有一個父類，多重繼承指一個類允許有多個父類。

*：類的繼承性是類之間共享屬性和操作的機制，它提高了軟件的可重用性。
多態(tài)性是指同樣的消息被不同的對象接受時可導致完全不同的行動的現(xiàn)象。

本章應(yīng)考點撥：本章在考試中會出現(xiàn)約1個題目，所占分值大約占2分，是出題量較小的一章。本章內(nèi)容比較少，也很簡單，掌握住基本的概念就可以輕松應(yīng)對考試了，所以在這部分丟分，比較可惜。

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總結(jié)

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