HDU计算机软件技术基础复习

数据结构

什么是数据？

数据泛指那些能够背计算机接收，识别，储存，加工和处理的对象。那些能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
数据和信息的关系：数据是信息的载体，信息是被加工过的数据。
数据元素(DATA Element）：数据的基本单位，数据由若干个数据元素组成。如一个单位的职工名册上的某一位职工的信息就是一个数据元素
数据对象：具有相同性质的数据元素的集合，是数据的子集。数据元素是数据对象的一个实例
数据项：是具有独立含义的最小标志单位。如每一个职工的编号，年龄，姓名等等。
数据类型：比如C语言中所学的整型，字符串型，BOOL型。
某个数据元素可以看成一个结构体，结构体内的某一类型的变量可以看作是数据项。
数据结构=逻辑结构+储存结构+操作/运算
算法：
1. 有穷性
2. 确定性
3. 有输入有输出
4. 有效性
(今年不考）

线性结构

• 线性表

• 例题L=(23,56,89,76,18),i=3,x=56,y=88
  Length(L)=5 //求线性表的长度
  Get(L,i)=89 //取第i个数
  Prior(L,x)=23//求x的前驱
  Next(L,x)=89//求x的后驱
  Locate(L,x)=2//求x的位置
  Insert(&L,y,i)=(23,56,88,89,76,18)//插入y到i的位置，原来i位置及其以后的值顺延
  Delete(&L,i+1)=(23,56,88,76,18)//删除i+1位置的值，i+1以后的值向前移动一个单位
  与数组不一样，第一个数的位置为1

• 顺序表

     逻辑位置和物理地址对应，知道逻辑地址，即可知道物理地址
     如果每个元素在计算机中占d个储存单元，第一个元素为a0,地址为x，则ai的地址为x+i*d
  

• 线性链表

每一个元素带一个指针，可以理解为一个结构体，有值域和链域，链域指向后驱的值域

单链表

1. 插入节点		

Lnode *list_insert(Lnode *first,Lnode *p,int e)
{
	Lnode*q,*s;
	s=(Lnode *)malloc(sizeof(Lnode));//给新节点分配空间，构造新节点
	s->data-e;
	s->next=0;
	if(first==NULL){//如果是空链表
	first =s;
	return first;
	}
	if(p==first){ //p是首节点，将s插入到链表首节点之前
	s->next=first;
	first=s;
	}
	else{
	q=first;
	while(q->next!=p)//查找p的前驱点q
	q=q->next;
	q->next=s;
	s->next=p; //在链表q节点后面插入S节点
	}
	return first;
	}

2. 查找节点

Ln *list_find(Ln *first,int e)
{
 	Ln *p;
 	p=first;
 	if(first==NULL) //first为0，表示空链表
 	return NULL;
 	while(p){
 	if(p->data==e)
 	return p;//节点p的值与e相等，直接返回指针p
 	p=p->next;//继续向后查找
 	}
 	return NULL;
 	}

3. 删除节点

Ln *list_delete(Ln *first,int e)
{
	Ln *q,*p;
	q=p=first;
	if(first==NULL)
	return NULL;
	if(first->data==e)//被删除的节点是首节点
	{
		p=first;
		first=first->next;
		free(p);
		return first;
			
	}
	for(q=first;q->next;q->next)//被删除节点是中间某一点
	{
		p=q->next;
		if(p->data==e)//找到值为e的节点
		{
		q->next=p->next;
		free(p);
		break;
		}
	}return first;
	}

4. 建立并初始化链表
5. 销毁整个链表

• 栈和队列

堆栈：FILO
(1).初始化堆栈:Inistack(S)
(2).进栈:push(S,x)
(3).出栈:pop(S)
(4).取栈顶元素:gettop(S)
(5).判断栈是否为空:isempty(S)

//初始化栈
void inistack(ss *S,int n)//空 top->-1；
{
	S->data=(elemtpye *)malloc(n*sizeof(elemtype));
	S->top=-1;
}

//进栈
int push(ss *S,elemtype x)
{
	if(S->top==maxsize-1)return0;//栈满
	else
	{
		S->top++;//进栈
		S->data[S->top]=x;
		return 1;
	}
}
//退栈
if(S->top==-1)return 0;
else
{
S->top--;
return 1;
}

//取栈顶元素
if(S->top==-1)return 0;
else return S->data[S->top];

//判断栈是否为空
if(S->top==-1)return 0;//栈空，返回为0
else return ;

//销毁栈
free(S->data);
	

队列：FIFO
顺序队列
front==rear 空
入队列 data[rear++]=x;
出队列 x=data[front++];
front>0,rear=maxsize假溢出
front=0,rear=maxsize 真溢出
循环队列
队列满， rear = (rear+1)%maxsize=(5+1)%6=0
队列空，font = rear
稀疏矩阵
（1）三对角矩阵
（2）下对角矩阵
LOC（A_ij）=LOC(A₀₀)+i(i+1)/2+j
（3）三元组表

行号	列号	值
0	1	12
0	2	9
2	5	-3

树结构

1.节点的层次：从根开始定义，根为第一层
2.树的高度，max层数

二叉树

满二叉树>完全二叉树>非完全二叉树
左链域+值域+右链域
二叉树的遍历
1.DLR 先序遍历 先根再左再右
2.LDR 中序遍历 先左再根再右
3.LRD 后序遍历 先左再右再根
4.层次遍历 从上到下，从左到右

哈夫曼树

WPL=权值*路径长度
路径长度=该节点的层数-1
哈夫曼树的生成
1原始数据变成森林
2两个权值最小的和作为这节点的根，继续这样
哈夫曼树编码
一串字符串，符号+字母
出现的频率作为权值，生成哈夫曼树。左路径为0，右路径为1

树和森林

 一群树是森林

二叉树和一般树的转换
1.A的第一个孩子节点B变成A的左孩子，A没有右兄弟，所以A是二叉树的根
2.B的第一个孩子变成B的左孩子，B的右兄弟变成B的右孩子
森林转换成二叉树
1、最左数的根节点变成二叉树的根节点
2.右兄弟都变成右孩子

图结构

顶点，边，弧，度，入度，出度，有向图，无向图，子图，权，网，路径，简单路径，回路，连通，强连通
邻接表和邻接矩阵 ，带权值的邻接表
图的遍历：广度和深度
深度：直到这顶点没有其他连接，返回上一顶点的其他连接
广度：求完这个顶点所有的连通顶点，再求下的顶点的所有其他连通顶点
最小生成树边的权值总和最小的生成树，我们称之为最小生成树

操作系统

1.操作系统分类

	（1）批处理系统。操作人员将作业成批的装入计算机，有操作系统在计算机中某个特定区域（输入井）将其组织
	好并按一定算法选择一个或几个作业，调入内存运行运行。结果放入输出井交给用户。交互能力差，系统的吞吐
	量大，资源利用率高
	（2）分时系统，不同时间间隔内，不同设备访问（共享）同一个其他设备。允许多个用户同时使用一台计算机
	1.同时性 2.交互性 3.独立性 4.及时性
	（3）实时系统。及时响应随机发生的外部事件
		1.实施信息处理系统 民航飞机票的预定，查询，售票及情报检索系统
		2.实施控制系统 导弹导航系统
		特点：快速的处理能力，适应实时性的要求。有高精度的实时时钟
	（4）桌面PC操作系统 MS-DOS,WINDOWS, MAC OS X, LINUX
	（5）手持设备操作系统
	（6）云计算操作系统 云计算云OS		

处理器管理

作业：程序+数据+作业说明书。系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作，并在系统中建立作业控制块(JCB）

设备管理

文件管理

存储管理

数据库

• 基本概念
  1.数据库
  核心任务是管理数据，对数据进行分类，组织，储存，检索和维护
  2.数据库管理系统
  3.数据库系统

软件工程

软件开发过程

1.瀑布模型
上一项的输出是下一项的输入，下一项有问题会返回给上一项。

2.原型模型
快速建立一个比较LOW的原型系统，搭好了框架，通过客户的试用和反馈，修改模型

3.增量模型
就是给客户可以做某些任务的一个增量部件

软件维护

名称	占比	具体
改正性维护	21%	用户使用时遇到潜在的作物，对错误和BUG的修复
适应性维护	25%	适应新的硬件设备，操作系统和编译系统
完善性维护	50%	面对用户提出的需求，增强功能，增强性能和提高运行效率
预防性维护	4%	为 了提高软件的可维护性和可靠性