数据结构及计算机网络

1.质数

指在大于1的自然数中，除了 1和它本身以外不再有其他因数的自然数。

2.计算机网络

TCP/IP协议模型将协议分为四个层次：网络接口层、网际层、传输层、应用层

传输层协议：UDP、TCP；UDP用户数据报协议，无需接收方确认即可发送，是不可靠的传输协议

TCP传输控制协议，面向连接的可靠的传输协议，每次连接需要经过三次握手四次挥手

osi各层协议

物理层：集线器(信号放大)、中继器(信号转发)、调制解调器(数字信号转换为模拟信号D/A转换)

数据链路层：网桥、交换机

网络层：路由器

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osi七层模型及各层功能：

物理层：利用物理传输介质向数据链路层传输比特流
数据链路层：控制网络层与物理层之间通信（差错控制、流量控制等）
网络层：IP寻址和路由选择
传输层：向用户提供可靠的端到端连接
会话层：建立、维护、管理会话连接
表示层：数据格式化、加密、解密等
应用层：为应用程序提供网络服务

3.HTTP请求过程

域名绑定：将仓库建在某地名位置

域名解析：建立路标指向仓库

在浏览器输入URL，按下回车
浏览器向DNS服务器发出域名解析请求并获得目的ip地址和端口号
根据目的ip地址和端口号，与服务器建立TCP连接
浏览器向服务器发送请求数据
服务器将网页数据发送给浏览器
浏览器解析收到数据并显示
通信完成，断开TCP连接

DNS域名解析过程：

本地域名服务器收到请求后，先检查本地缓存
本地缓存没有记录，本地域名服务器直接将请求转发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回给本地服务器一个所查询域（根的子域）的主域名服务器的地址
本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求,然后接受请求的服务器查询自己的缓存,如果没有该纪录，则返回相关的下级的域名服务器的地址
重复第三步，直到找到正确记录

★ 4.TCP三次握手四次挥手

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SYN：同步序列编号

ACK：确认号

SEQ：随机序号

第一次握手：客户端向服务端发送连接请求，这个包数据我们称为SYN包。SEQ=x
第二次握手:如果服务端接收到并同意连接，则回复一包SYN+ACK包。ACK=x+1,SEQ=y
第三次握手:客户端收到确认后检查,回复一个ACK包。ACK=y+1，建立连接

establish [ɪˈstæblɪʃ]

为什么要进行第三次握手？

防止已失效报文突然传到服务器引起错误。假设采用两次握手连接，客户端向服务器发送SYN包请求失败，又会重新发送SYN包，客户端接收到后回复SYN+ACK包，建立连接。此时第一包数据阻塞的节点突然恢复，发送给服务端，服务端会误认为客户端又发起了一次新的连接。服务端认为是两个连接，客户端认为是一次连接，造成状态不一致。如果是三次握手，服务端收不到ACK包自然不会建立连接，总的来说是为了在不可靠的信道上建立可靠的连接。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-E6AN621L-1675764526020)(C:\Users\25531\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211016223825854.png)]

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

FIN：结束标志，表示后面没有数据需要发送，通常意昧着所建立的连接需要关闭了。

答：当服务端接收到客户端发来的SYN连接请求包后，可以直接回复SYN+ACK包，确认客户端可以连接。但是关闭连接时，客户端发送FIN包是确认客户端已经没有数据需要发送的前提下，此时服务端要确认是否有数据还需要发送，所以先回复一个ACK包确认收到，此时服务端还可以继续发送未发送的数据，当服务端也确认需要发送的数据都发送完了，就会向客户端发送一个FIN包，客户端接收到后发送ACK包，进入超时等待状态。客户端接收到ACK包立即关闭

超时等待时间是为了保证对方已接收到ACK包，如果ACK包丢失，服务端可以重新发送FIN包；如果没有超时等待时间，ACK包丢失后，服务端将一直处于最后确认状态。为了在不可靠的信道上进行可靠的连接断开

5.数组和链表

1.数组是一组连续的空间，是顺序存储结构。链表是链式结构，元素通过指针连接，由于元素与元素之间的关系占用内存，所以链表的存储效率不高。

2.数组支持随机访问，所以查询效率高；但是插入删除需要移动元素，所以增删的效率比较低。

链表不支持随机访问，插入删除无需移动元素，只需改变元素指针指向，所以查询效率低但是增删效率高

6.http与https的区别

http 超文本传输协议明文传输

https http+ssl 安全版的http

ssl: security socket layer 安全套接字协议

红黑树

红黑树(Red Black Tree)是一种自平衡二叉树

平衡二叉树:任意节点的左右子树的高度差都不超过1

查找二叉树：二叉树数中的任意节点，都存在左节点小于根节点、右节点大于根节点的关系

红黑树5大特性：

根结点是黑色。
结点是红色或黑色。
所有叶子都是黑色。（叶子是NIL结点）
每个红色结点的两个子结点都是黑色。
从任一节结点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色结点。

默认插入节点为红色节点，插入后再判断是否符合5大规则，不符合会变换颜色

对于任意节点，如果右子树的高度与左子树的高度之差大于1，右子树高，这时右子树进行左旋转(子树的非根最顶点向左下旋转且指针方向变化)以达到平衡，变化后根节点变黑子节点变红再判断规则

如果右子树的高度与左子树的高度之差大于1，左子树高，这时左子树进行右旋转(子树的非根最顶点向右下旋转且指针方向变化)以达到平衡，变化后根节点变黑子节点变红再判断规则

7.时间复杂度

最简单的描述就是计算机运行一个算法时，程序代码被执行的总次数

时间复杂度是数量级，只关心程序代码最内层循环次数

8.空间复杂度

是指算法消耗的内存空间，也是问题规模（需要处理的数据量）n的函数

对于for(int i=0;i<n;i++){

a=a+1;

}

空间复杂度为O(1)

对于递归，为，开辟了n个空间，O(n)

8.十大排序算法

稳定：两个值相等的数，经过排序后相对位置不变

9.TCP和UDP的使用场景

TCP 场景

远程控制（SSH）
File Transfer Protocol（FTP）
邮件（SMTP、IMAP）等
点对点文件传出（微信等）

UDP 场景

网络游戏
音视频传输
DNS
Ping
直播

10.HTTP

HTTP1.0：短连接，每次请求都会建立一次TCP连接，做不到请求的复用

HTTP1.1:默认开启长连接，在一个TCP连接上可以接收多个HTTP请求和响应，减少了开销、提高了响应速度

HTTP2.0提出了多路复用，多路复用前，文件传输是串行传输，文件B只能等待文件B传输完才能进行传输，多路复用，可以同时传输文件A文件B

11.HTTP和HTTPS的区别

http是明文传输，且客户端和服务端都无法验证对方身份

https是具有是加密版的http，为http+ssl,采用对称加密

11. TCP滑动窗口

滑动窗口是传输层进行流量控制的一种措施，接收方通过告知发送方自己的窗口的大小，从而控制发送方的发送速度，防止发送速度过快而导致自己被淹没

12.TCP粘包

TCP是面向字节流传输，因此有可能将多个小尺寸数据封装在一个报文中发送出去

可以理解为客户端发送两次，而服务端接受一次就把信息读出来了

13.TCP粘包解决

固定信息长度
在两个信息之间加入分隔符

13.堆

一颗完全二叉树的数组对象

大根堆：根节点的元素最大

小根堆：根节点的元素最小

14.查找二叉树、平衡二叉树、红黑树

操作	查找二叉树	平衡二叉树
查找	O(n)	O(logn)
插入	O(n)	O(logn)
删除	O(n)	O(logn)