全国计算机二级考试公共基础知识30248

1、全国计算机二级考试公共基础知识 ( 全)第一章数据结构与算法经过对部分考生的调查以及对近年真题的总结分析 ?笔试部分经常考查的足算法复杂度、数据结构的概念 ?栈?二叉树的遍历、二分法直找. 读者应对此部分进行蛋点学习。详细币: 点学习知识点：1 ?算法的概念 . 算法时间复杂度及空间复杂度的概念2. 数据结构的定义、数据逻输结构及物理结构的定义3. 栈的定义及其运算、线性链表的存储方式4. 树与二叉树的概念、二叉树的基本性质、完全二叉树的概念、二艾树的遍历5. 二分查找法6. 冒泡排序法1.1 算法考点 I 算法的基本概念考试链接：考点 1 在笔试考试中考核的儿率为 30%,主耍是以填空题的形

2、式出现，分值为 2 分，此考点为识记内容 ?读者还应该了牌算法中对数据 的基本运算。 il 傅机解题的过程实际上足在实施某种算法，这科算法称为汁妹机算法。1. 算法的雄木特征：可行性、确定性 . 有穷性 . 拥有足够的情报。2. 算法的基本翌素：(1 算法中对数据的运算和操作 一个算法由两种基木要索组成：一是对数据对荻的运算和操作；二是算法的控制结构。在?般的计算机系统中 ?基本的运算和操作有以下4 类：算术运克、逻辑运算 -关系运算和数据传输。(2)算法的控制结构：算法中备操作 Z 间的执行顺序称为算法的控制结构。描述算法的工具通常冇传统流程图、 N? S结构化流程图、算法描述语言等。一个算

3、法般都可以川顺序、选择、循环3种基木控制结构 组合而成。考点 2 算法刃杂度考试链接： 考点 2在笔试考试中， 是一个经常考査的内容 ?在笔试考试中出现的儿率为 70%, 主耍是以选择的形式出现， 分值为 2分，此考点为重 点 识记内容，读者还应该识记算法时间复杂度及空间复杂度的概念。1. 算法的时间复杂度算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作呈。同一个算法用不同的语言实现，或者用不同的编译程序进行编译，或者在不同的计算机上运行，效率血不同。这表明使用绝对的时间单位衡 J1 算法的效率是不合适的。撇开这些与计算机硬件、软件有关的因素，可以认为一个特定算法运行工作咼 的大小，只依赖于问题的

4、 规模(通常用整数n 表示)，它是问题规模的函数。即算法的工作 ft=f ( n)2?算法的空间口杂度算法的空间复杂度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插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算法执行过程中所需要的额外空间。其中额 外空间包括 算法程序执行过程中的工作单元以及某种数裁结构所需要的附加存储空间。 如果额外空间量相对于问题规模來说是常数， 则 称该算法是原地工作的。 在许多实际问题中，为了减少算法所占的存储空间，通常采用压缩存储技术，以便尽虽减少不必要的额外空间。疑难解答：算法的工作地用什么來计算？算法的工作虽用算法所执行的基本运算次数來计算

5、，而算法所执行的基本运算次数是问题规模的函数，即算法的工作量=f (n),其中n是问题的规模。1.2 数据结构的基木概念考点 3 数据结构的定义考试链接：考点 3 在笔试考试中，是一个经常考查的内容，在笔试考试中出现的儿率为 70%,主要是以选择的形式出现，分值为 2 分，此考点为识 记内容，读 者还应该识记数据的逻供结构和存储结构的概念。数据结构作为计算机的一门学科，主耍研究和讨论以下三个方面：(1) 数据集合中个数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；(2) 在对数据元索进行处理时，各数据元索在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；(3) 对各种数据结构进行的运算。 数据：是对客观

6、事物的符号表示，在计算机科学中是扌旨所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元索：是数据的基木单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。数据对彖：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。数据的逻轲结构是对数据元索 Z 间的逻辑关系的描述，它可以用一个数据元索的集介和定义在此集合屮的若干关系來表示。数据的逻辑结构有两个要素：-是数据元素的集合，通常记为 D ；二是D上的关系，它反映了数据元索之间的前后件关系，通常记为Ro ?个数据结构可以後示成B= (D. R)其中 B 表示数据结构。为了反映 D 中各数据元索之间的前后件关系，一般用二元组來表示。 数据的逻轲结

7、构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的存储结构（也称数据的物理结构）。关系（即前数据处理的由于数抵元索在计算机存储空间中的位置关系可能与逻辑关系不同，因此 . 为了義示存放在计算机存储空间中的各数据元素Z 间的逻辑后件关系，在数据的存储结构中，不仅耍存放各数据元素的信息，还需耍存放各数据元素之间的前后件关系的信息。- 种数据的逻辑结构根弟需耍可以表示成多种存储结构，常用的存储结构冇顺序、链接、索引等存储结构。而采用不同的存储结构，其 效率是不同的。因此 . 在进行 ?数据处理时 . 选择合适的存储结构是很重耍的。考点 4 线性结构与非线性结构考试链接：考点 4 在笔试考试中，虽然说不是考试经

8、常考査的内容，但读者还是对此考点有所了解，在笔试考试中出现的儿率为30%, 主要是以填形式出现，分值为 2 分，此考点为识记内容根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度， - 般将数据结构分为两大类型：线性结构与非线性结构。如果 - 个非空的数据空题出现的结拘满足下不是线性结來处理的，握内容，读素总是后被后进先出”列两个条件：1） 有且只有一个根结点；2） 每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件 则称该数劣结构为线性结构。线性结构又称线性表。在一个线性结构中插入或删除任何一个结点后还应是线性结构。如果 - 个数据结构 构. 则称之为菲线性结构疑难解答：空的数据结构是线性结构还是非线

9、性结构？ 一个空的数据结构究竟是属于线性结构还是属于非线性结构，这耍根据具体情况來确定。如果对该数据结构的算法是按线性结构的规则 则属于线性结构；否则属于菲线性结构。1.3 栈及线性链表考点 5 栈及其基本运算考试链接：考点 5 在笔试考试中，是一个必考的内容，在笔试考试中出现的儿率为100%, 主要是以选择的形式出现，分值为 2 分，此考点为重点学若应该掌握栈的运算，1. 栈的基木概念 栈是限定只在一端进行插入与删除的线性表，通常称插入、删除的这一端为栈顶，另一端为栈底。当表中没有元索时称为空栈。栈顶元 插入的元索， 从而也是嚴先被删除的元萦； 栈底元素总是最先彼插入的元素，从而也是最后才能

10、被删除的元索。栈是按观 先 进后出 或 的原则组织数据的2. 栈的顺序存储及其运算 用一维数组 S (1 ： m )作为栈的顺序存储空间，其中 m 为最大容呈。在栈的顺序存储空间 S (1 : m)中，S (bottom )为栈底元索，S (top)为栈顶元索。iop=0表示栈空；iop-m表示栈满。 栈的基本运算有三种：入栈、退找与读栈顶元索。(1)入栈运算：入栈运算是指在栈顶位置插入一个新元素。首先将栈顶扌旨针加一(即top加I)，然后将新元索插入到栈顶折针指向的位迓。当栈顶指针已经指向存储空间的最后一个位迓时，说明栈空间已満，不可能再进行入栈操作。这种情况称为栈上滞错误。(2) 退栈运算

11、：退栈是指収出栈顶元索并賦给一个指定的变就。首先将栈顶元素(栈顶指针指向的元索)賦给一个指定的变就，然后将栈顶指针减一(即 lop 减 1)。当栈顶指针为 0 时，说明栈空，不可进行退找操作。这种悄况称为栈的 下溢 错误。(3) 读栈顶元索：険栈顶元索是指将栈顶元索赋给一个指定的变量。这个运算不删除栈顶元素, 只是将它賦给一个变量，因此栈顶指针 不会改 变。当栈顶扌旨针为 0 时，说明栈空，读不到栈顶元素。小技巧：栈是按照 先进后出 或”后进先出 的原则组织数据 . 但是出栈方式有多种选择 . 在考题中经常考查各种不同的出栈方式。考点 6 线性链表的基本概念考试链接：考点 6 在笔试考试中出现

12、的几率为 30%,主翌是以选择的形式岀现，分值为 2分，此考点为识记内容。重点识记结点的组成。在链式存储方式中，耍求每个结点由两部分组成：一部分用于存放数蟹元索值 . 称为数据域，另一部分用于存放指针，称为指针域。其 中指针用于 指向该结点的前一个或后一个结点(即前件或后件。链式存储方式既可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。( 1 ) 线性链表线性表的链式存储结构称为线性链表。在某些应用中，对线性链表中的每个结点设置两个指针 , 一个称为左指针 , 用以指向其前件结点 :另-个称为右指针 ,用以指向其后件 结点。这样的表 称为双向链表。(2) 带链的栈栈也是线性表，也可以采用链式存储结

13、构。 带链的栈可以用来收集计算机存储空间中所有空闲的存储结点， 这种带链的栈称为可利用栈。 疑难解答 :在徒式结构中，存储空间位置关系与逻辑关系是什么？在链式存储结构中 .存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元索Z 间的逻辑关系是由指针域來确定的。1.4 树与二叉树 考点 7 树与二叉树及其基本性质 考试链接：考点 7 在笔试考试中 , 是一个必考的内容，在笔试考试中出现的儿率为 100%, 主要是以选择的形式出现 , 有时也有出现在填空题中，分 值为 2 分，此 考点为觅点掌握内客。重点识记树及二叉树的性质。课区警示：满二叉树也是完

14、全二叉树 . 而完全二叉树一般不是满二叉树。应该注意二者的区别。1、树的基本概念树（tree ）是一种简单的非线性结构。在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点，没有前件的结点只有一个？称为树的根结点。每一个结点可以有多个后件，它们称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。在树结构中， - 个结点所拥有 ？的后件个数称为该结点的度。叶子结点的度为0在树中，所有结点中的最大的度称为树的度。2、二叉树及其基本性质（ 1） 二叉树的定义二叉树是 - 种很有用的非线性结构，具有以下两个特点： 非空二叉树只有一个根结点； 每一个结点最多冇两棵子树，且分别称为该结点的左子树和右子树。由以上持点

15、可以看出，在二叉树中，每一个结点的度最大为2,即所有子树（左子树或右子树）也均为二叉树 . 而树结构中的每一 ？个结点 的度可以是任意的。另外，二叉树中的每个结点的子树被明显地分为左子树和右子树。在二叉树中，一个结点可以只有左子树而没有右子树，也可以只有右子树而没有左子树。当一个结点既没有左子树也没有右子树时，该结点即为叶子结点。（ 2） 二叉树的基木性质二叉树具有以下儿个性质：性质 1：在二叉树的第 k 层上，最冬有 2k-l （ kl ）个结点：性质 2：深度为 m 的二叉树垠多有 2m-1 个结点：性质 3：在任意 - 棵二叉树中，度为 0 的结点（即叶子结点）总是比度为 2 的结点多一

16、个。性质 4：具有 n 个结点的二叉树，其深度至少为 （ log2n ） +1,其中 （Iog2n ）表示取 log2n 的整数部分。小技巧：在二叉树的遍历中 . 无论是前序遍历 ？中序遍历还是后序遍历 ？二义树的叶子结点的先后顺序都是不变的。3、满二叉树与完全二叉树满二叉树是指这样的一 ？种二叉树：除最后一层外，每一层上的所有结点都有两个子结点。在満二叉树中，每一层上的结点数都达到最大值，即在满二叉树的第 k 层上有 2k？ l 个结点，且漆度为 m 的满二叉树有 2m-1 个结点。完全二叉树是指这样的二艾树：除锻后一层外 . 每一层上的结点数均达到最大值；在晟后一层上只缺少右边的若干结点。

17、对于完全二叉树來说，叶子结点只可能在层次最大的两层上出现：对于任何一个结点，若苴右分支下的子孙结点的最大层次为p,则瓦左 分支下的子孙结点的呆大层次或为P,或为p+l.完全二叉树具有以下两个性质：性质5:具有n个结点的完全二叉树的深度为(log2n ) +1。性质 6: 设完全二叉树共有 n 个结点。如果从根结点开始，按层次(每一层从左到右)用自然数 1, 2, ,n 给结点进行编号，则对于編号为k (k=l, 2, n)的结点有以下结论: 若k=l,则该结点为根结点，它没有父结点：若kl?则该结点的父结点编号为INT (k/2)o 若2kn,则编号为k的结点的左子结点编号为 2k ；否则该结

18、点无左子结点(显然也没有右子结点)。 若 2k+ln, 则编号为 k 的结点的右子结点编号为 2kH； 否则该结点无右子结点。考点 8 二叉树的遍历考试链接：考点 8在笔试考试中考核儿率为 30%, 分值为 2分,读者应该熟练掌握各种遥历的具体算法，能由两种遍历的结果推导另 - 种遍历的结 果。在遍历二叉树的过程中，一般先遍历左子树，再遍历右子树。在先左后右的原则下，根据访问根结点的次序，二叉树的遍历分为三类：前序遍历、中序遍历和后序遍历。( 1 ) 前序適历：先访问根结点 . 然后遍历左子树 . 昴后遍历右子树；并且，在遍历左 . 右子树时，仍然先访问根结点，然后遍历左子树 . 报后遍历 右

19、子树。( 2) 中庠遍历：先遍历左子树、然后访问根结点，最后遍历右子树；并且，在姻历左、右子树时，仍然先遍历左子树，然后访问根结点, 最后遍历右子树。( 3) 后序遍历：先遍历左子树、然后遍历右子树，最后访问根结点；并且，在遍历左. 右子树时，仍然先遍历左子树，然后遍历右子树 , 最后访问根结点。疑难解答：树与二叉树的不同之处是什么？在二叉树中，每一个结点的度最大为2,即所有子树(左子树或右子树)也均为二叉树，而树结构中的每一个结点的度可以是任意的。1.5 査找技术考点 9 顺序查找考试链接：考点 9 在笔试考试中考核儿率在 30%, -般岀现选择题中，分值为 2 分，读者应该具体学握顺序査找

20、的算法。査找是指在一个给定的数据结构中查找菜个指定的元索。从线性表的第一个元索开始?依次将线性表中的元索与被査找的元索相比较, 若相等则农示查找成功；若线性农中所有的尤索都 9 被杳找尤索进行了比较但都不相等，则农爪 ?査找失败? 在下列两种情况下也只能采川顺序査找：( 1 ) 如果线性农为无序表，则不管是顺序存储结构还是链式存储结构，只能用顺序査找。2) 即使是有序线性表，如果采用链式存储结构，也只能用顺序查找考点 10 二分法查找考试链接：考点 10 在笔试考试中考核几率为 30%, 般出现填空题中，分值为 2 分 , 考核比较多查找的比较次数，读者应该具体慕握二分查找法的 二分法只适用于顺序存储的 , 按非递减排列的有序表 , 其方法如 F：设有序线性表的长度为n,被査找的元索为i.（1）将 i 与线性表的中间项进行比较；（2）若 i 与中间项的值相等，则査找成功；（ 3） 若 i 小于中间项，则在线性表的前半部分以相同的方法査找：（ 4） 若 i 大于中间项 ?则在线性表的后半部分以相同的方法査找。疑难解答：二分查找法适用于哪种情况？ 二分査找法只适用于顺序存储的有序表。在此所说的有序表是