文章目录

一、计算机系统
- （一）计算机的发展
- （二）计算机硬件系统
- （三）信息的表示与存储
- （四）操作系统
二、算法和数据结构
- （一）算法
- （二）数据结构
- （三）线性表
三、栈和队列
四、树、二叉树
五、程序设计基础
- （一）程序设计方法与风格
- （二）结构化程序设计
- （三）面向对象的程序设计
六、软件工程基础
- （一）软件工程的基本概念
- （二）需求分析
- （三）软件设计
- （四）软件测试
- （五）程序调试
七、数据库设计基础
- （一）数据库系统的基本概念
- （二）数据模型
- （三）关系代数
- （四）数据库设计与管理

第三、四节内容的笔记未整理，谢谢！！！
学习视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Yf4y1J7Vj?p=1

一、计算机系统

（一）计算机的发展

1、两台计算机：

ENIAC，世界上第一台电子数字计算机，1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学

EDVAC，第一台存储程序的计算机，冯·诺伊曼小i组研发，“现代计算机支付”

2、四个阶段：

（二）计算机硬件系统

1、中央处理器

也称CPU，负责解释计算机指令和计算机软件的数据，是计算机系统的核心。

CPU的品质由主频和字长决定。

cpu的工作主要包括取指令、解码指令、执行指令和修改程序计数器四个阶段。在这个过程中，需要用到寄存器展示存储处理的数据，并用总线将控制器和算数逻辑单位连接起来

2、存储器

3、输入设备和输出设备

4、总线

（三）信息的表示与存储

1、存储单位

2、二进制和十进制的转换

3、字符编码

（四）操作系统

1、操作系统的发展

2、进程管理

3、存储管理

4、文件管理

5、I/O设备管理

二、算法和数据结构

（一）算法

1、算法的概念

2、算法的特性

3、算法的复杂度

（二）数据结构

（三）线性表

1、线性表的概念

2、线性表的特性

3、线性表的顺序结构-顺序表

线性表的插入操作

线性表的删除操作

4、线性表的链式存储-线性链表

单向链表：

双向链表：

循环链表：

插入操作：

删除操作：

查找操作：

三、栈和队列

https://www.bilibili.com/video/BV1Yf4y1J7Vj?p=3

四、树、二叉树

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五、程序设计基础

（一）程序设计方法与风格

1、程序设计的方法

2、程序设计的风格

3、四个注意点

（二）结构化程序设计

1、结构化程序设计的四个原则

记忆口诀：上下渐求精，模块不goto

2、结构化程序设计的三大基本结构

顺序结构、顺序结构、循环结构

（三）面向对象的程序设计

1、什么是面向对象？

2、面向对象的程序设计的五大优点

3、五大基本要素

对象：

类和实例：

消息：

继承：

多态性：

六、软件工程基础

（一）软件工程的基本概念

1、软件

由两部分组成：

一是机器可执行的-程序及有关数据

二是机器不可执行的-与软件开发、运行、维护、使用等有关的文档

软件的特点：

是一种逻辑实体，具有抽象性，

没有明显的制作过程，

不存在磨损、老化问题，

复杂性高，成本昂贵

2、软件危机

出现的一系列严重问题

3、软件工程

软件工程包括3个要素：方法、工具、过程

方法包括完成软件工程项目的技术手段。

工具用来支持软件开发、管理和文档生成。

过程用来支持软件开发的各个环节控制、管理。

4、软件过程

软件过程包含4个基本活动（PDCA）：

1.软件规格说明：规定软件的功能和运行时的限制

2.软件开发或软件设计与实现

3.软件确认：确认软件能够满足客户提出的要求

4.软件演进：为满足客户变更要求，在使用的过程中，软件必须不断更新

5、软件生命周期

三个阶段：定义、开发、维护

（二）需求分析

1、主要工作

2、需求分析的方法

结构化分析方法、面向对象的分析方法

3、结构化分析方法的工具

（三）软件设计

1、软件设计的基本概念

2、软件设计的基本原理

3、概要设计

工具

5、详细设计

工具；

（四）软件测试

1、软件测试的目的

2、软件测试的准则

3、软件测试的方法

4、软件测试的步骤

（五）程序调试

1、程序调试的目的

2、程序调试的步骤

3、程序调试的方法

七、数据库设计基础

（一）数据库系统的基本概念

1、三个基本概念

数据库（DB）：长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；两大特点：集成、共享

数据库系统（DBS）：是以数据库为核心运行的实体。包含数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件平台、软件平台5部分

数据库管理系统（DBMS）：是数据库的管理工具，负责数据库中的数据组织、数据维护、数据操纵、控制及保护和数据服务

关系：数据库（DBS）包含数据库（DB）和数据库管理系统（DBMS），而数据库管理系统（DBMS）是数据库的核心

2、数据管理发展的三个阶段

人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段

3、数据库管理的特点

数据的集成性

数据的高共享性和低冗余性

数据独立性

数据统一管理与控制

总结：集成共享低冗余，数据独立又统一

4、数据库系统的体系结构

数据库系统的体系结构主要有三级模式和两级映射.

三级模式：

1、外模式（也称子模式或用户模式）

2、概念模式（是全局数据逻辑结构的描述）

3、内模式（又称物理模式，是数据物理结构和存储方式的描述）

两级映射：

1、外模式到概念模式的映射

2、概念模式到内模式的映射

（二）数据模型

1、数据模型的概念

数据模型（Data Model）是数据特征的抽象，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表示与操作提供一个抽象的框架。

数据模型的三要素是数据结构、数据操作和数据约束。

2、数据模型的类型

可分为概念数据模型、逻辑数据类型、物理数据类型

概念数据模型：E-R模型

逻辑数据模型：层次模型、网状模型、关系模型

物理数据模型

3、E-R模型

E-R图模型的组成是由实体，属性和联系。其中实体是一个数据的使用者，其代表软件系统中客观存在的生活中的实物，如人、动物，物体、列表、部门、项目等.而同一类实体就构成了一个实体集。”

E-R模型三大基本概念：
1、实体：指客观存在并切可以相互区别的事物

2、联系：指实体之间的对应联系

3、属性：指实体的特性

实体间联系的个数可以是单个也可以是多个，一般分为三种，分别为一对一（1：1）、一对多（1：m）、多对多（m:n);

一对一：比如学校和校长的联系，一个学校与一个校长一一对应

一对多：宿舍房间和学生的联系

多对多：教师和学生的联系

E-R图，也可称为实体-联系图

总结：方体圆性菱关系

4、层次模型

是一种逻辑数据模型，是用树形结构来表示实体间联系的模型。

他们都是自顶而下，层次分明的。

5、网状模型

是指用网络结构来表示实体类型及其实体间之间的模型，它是层次模型的拓展。允许一个结点又多个父结点，也允许一个或多个结点没有父结点

6、关系模型

是最常用的数据模型之一，用二维表来表示。

关系：一个关系对应一个二维表，二位表名就是关系名

属性：二维表中的一列称为属性

值域：属性值的取值范围

元组：二维表中一行称为一个元组

键：二维表中能唯一识别元组的最小属性值，也称码

候选键：二位表中可能有若干个键，即为该表的候选键

主键：在一个二维表的若干个候选键中指定一个作为主键

外键：表1中某个属性集是表2的键

二维表的7个性质：

元组个数有限性

元组的唯一性

元组的次序无关性

元组分量的原子性

属性名唯一性

属性的次序无关性

分量值域的同一性

关系模型的完整性约束包括实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束。
1．实体完整性约束：数据库完整性的最基本要求，它要求关系中主键的属性值不能为空；

2．参照完整性约束：关系之间相关联的基本约束，它要求关系不能引用不存在的元组；
3．用户定义的完整性约束：由用户设置具体数据环境和应用环境的约束，它反映了具体应用数据的语义要求。

（三）关系代数

1、基本预算符

分为两类为集合运算符和专门的关系运算符

运算符	符号	含义
集合运算符	U	并
	∩	交
	-	差
	×	笛卡儿积
专门的关系运算符	σ	选择
	π	投影
	θ	连接
	÷	除

2、并运算

所有元素

3、交运算

公共元素

4、差运算

关系R和S通过差运算的到结果是由属于R但不属于S的元组构成的集合，记为R-S

5、笛卡尔积运算

6、选择运算

选择行

7、投影运算（π）

投影列

8、连接运算

自然连接

等值连接

8、除运算

近似笛卡尔积运算的逆运算

总结：

并取全部，交取全部，差取剩余

逐个配对笛卡尔积

西（σ）选择行，派（π）投影列

属性相同可连接

拆除配对留单身

（四）数据库设计与管理

1、数据库设计4个阶段

数据库设计一般采用生命周期法，分为需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。

2、转换规则

逻辑设计阶段的主要任务是将E-R模型转换为关系模型

规则如下：

3、规范化理论（逻辑设计阶段）

规范化是为了克服逻辑结构中的插入异常、删除异常、数据冗余等问题。

目前关系数据库有六种范式：

1.第一范式（1NF）

2.第二范式（2NF）

3.第三范式（3NF）

4.巴斯-科德范式（BCNF）

5.第四范式（4NF）

5.第五范式（5NF,又称完美范式）

第一范式

第二范式

第三范式

备注：能力有限，出现错误请谅解！！

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